高二物理《晶体三极管》公开课教案

晶体管一、教学目标1.知识目标：使学生掌握三极管的结构、符号、类型及其电流的放大作用。

2.能力目标：使学生对三极管的内部结构及放大工作原理有更具体的了解及认识。

二、教学重点、难点（1）使学生掌握三极管的结构、符号、类型及其电流的放大作用。

（2）掌握半导体三极管中的电流分配关系；（3）理解半导体三极管的放大作用，共发射极电路的输入、输出特性曲线，主要参数及温度对参数的影响。

三、教学过程：（1）. 晶体三极管的基本结构和符号：有3个区――发射区、基区、集电区；2个结――发射结( BE 结 )、集电结( BC 结 )；3个电极――发射极 e (E)、基极 b (B)和集电极 c ( C )；2种类型――PNP 型管和NPN型管。

（2）工艺要求：发射区掺杂浓度较大；基区很薄且掺杂最少；集电区比发射区体积大且掺杂少。

晶体二极管简称“三极管”。

它是由一个PN结组成的器件，具有单向导电性，其正向电阻小（一般为几百Ω），反向电阻大（一般为几十KΩ至几百KΩ）。

利用此点可用万用表进行判别管脚极性。

图4.2二极管结构图与符号二极管的分类按用途分类：整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管等等。

按结构类型来分类：点接触型二极管、面接触型二极管二极管的参数类型最大整流电流I DM最大整流电流是半波整流连续工作的情况下，为使PN结的温度不超过额定值，二极管中允许通过的最大电流。

最大反向电压URM最大反向电压是指不致引起二极管击穿的反向电压。

工作电压的峰值不能超过URM，否则反向电流增长，整流物性变坏，甚至烧毁二极管。

最大反向电流IRM在给定的反向偏压下，通过二极管的直流电流称为反向电流IS，理想状态下二极管是单向导电的，但是实际上反向的电压总是存在着微弱的电流。

这一电流在反向击穿前大致不变，又称为反向饱和电流。

最高工作频率fm二极管保持原来良好工作特性的最高频率。

用万用表测试二极管管脚极性的判别：将万用表置R×100Ω或R×1KΩ档（因为本档输出电流为mA级；不能随意置换其它档位，因为其它档位会使电流过大，烧毁万用表。

《晶体三极管及其开关作用》导学案导学目标：1. 了解晶体三极管的基本结构和工作原理。

2. 掌握晶体三极管的放大和开关作用。

3. 能够应用晶体三极管进行电路设计和实验操作。

导学内容：一、晶体三极管的基本结构和工作原理1. 晶体三极管的结构：晶体三极管由三个掺杂不同的半导体材料组成，分别是发射极、基极和集电极。

2. 晶体三极管的工作原理：当在基极端加上一个小的输入信号时，就可以控制从发射极到集电极的电流，实现信号放大的功能。

二、晶体三极管的放大作用1. 放大作用：晶体三极管可以放大输入信号的幅度，使得输出信号比输入信号大很多倍。

2. 放大倍数：晶体三极管的放大倍数取决于其工作状态和外部电路的设计。

三、晶体三极管的开关作用1. 开关作用：晶体三极管可以在两个状态之间切换，即导通和截止状态，实现电路的开关功能。

2. 开关电路设计：通过合理设计晶体三极管的外部电路，可以实现各种不同的开关功能。

导学步骤：第一步：进修晶体三极管的基本结构和工作原理，了解其放大和开关作用。

第二步：通过实验操作，观察晶体三极管在不同工作状态下的电流变化，验证其放大和开关功能。

第三步：设计一个简单的晶体三极管电路，实现一个小型的LED灯的开关控制，体会晶体三极管在电路中的应用。

第四步：总结本节课的进修内容，回答相关问题，稳固对晶体三极管的理解和应用。

课后作业：1. 阅读相关资料，进一步了解晶体三极管的特性和应用。

2. 设计一个新颖的晶体三极管电路，实现一个有趣的功能。

3. 思考晶体三极管在摩登电子产品中的应用，并写出一篇小论文。

导学案参考资料：1. 《晶体管原理及应用》2. 《电子技术基础》3. 《晶体管电路设计手册》希望通过本节课的进修，同砚们能够深入了解晶体三极管的特性和应用，掌握其在电路设计中的重要作用，为将来的进修和钻研打下坚实的基础。

祝大家进修顺利！。

课题 5.1晶体三极管教学目标【知识目标】掌握三极管的基本知识【能力目标】1.晶体三极管的外形、结构和分类2.三极管工作原理3.三极管的判别【德育目标】培养学生自主探究的学习态度教学重点三极管工作原理教学难点三极管的判别教学时间2课时（第13周）教具准备三极管、导线、电流表教学组织与实施教师活动学生活动【新课导入】晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN 两种。

【新课讲授】1.晶体三极管的外形、结构和分类三极管的外形如下图所示说说生活中那些地方用到三极管三极管的结构三极管的基本结构是两个反向连结的PN结面，可有pnp和npn两种组合。

三个接出来的端点依序称为发射极（emitter,E）、基极（base,B）和集电极（collector,C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。

发射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体，和二极体的符号一致。

在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。

三极管的电特性和两个pn结面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类。

2.三极管工作原理晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管。

而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管，（其中，N表示在高纯度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而p是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电）。

两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

懂得PNP和NPN型三极管的区别对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。

教学过程设计【新课内容】所以首先，我们来看一下晶体管的分类。

（1）按功率构分，可以分大功率，中功率，小功率晶体管。

如下图：我们都知道晶体管在工作的时候会发热，功率越大，那么产生的热量就会越多，因此，我们为了更好的让晶体管散热，一般情况下，会增加它的体积或者转小孔。

（2）晶体管按照结构还可以分为NPN型晶体管和PNP型晶体管。

接下来我将以NPN型晶体管为例来具体讲解晶体管。

首先我们来看下晶体管的结构及其特点。

大家看到下面这个图：我们先来看到左边的这个图，这是晶体管的内部结构图，从这个图中我们可以发现晶体管中有三个区。

最左边的这个N区我们把它称着发射区，中间的P区我们称它为基区，右边的这个N区我们称它为集电区。

如果我们在从这三个区引出电极的话，那么发射区引出电极为发射极，我们用字母e表示，从基区引出的电极我们称为基极，用字母b表示，相对应的我们的集电区引出的电极就为集电极，用字母c表示。

从这个结构图中我们还可以发现我们的发射区和基区的交界处构成了第一个PN结——发射结。

基区与集电区的交界处构成了第二个PN结——集电结。

这样我们就清楚了晶体管的结构。

我们可以把它简记为“三区三极两PN结”。

我们看完晶体管的结构，再来看一下他有什么特点？先看到发射区，它的特点是掺杂浓度高，基区的特点是杂质浓度低并且很薄，最后我们的集电区就只有一个特点那就是面积特别大。

从我们的教材29页1.3.2的（a）图也可以看到，晶体管的基区只有几微米到几十微米，但集电区却有几百微米，因此可以看出它的面积很大。

大家思考一下，为什么要把它制造成这样，我们可不可把基区做的很厚，并且它的杂质浓度高呢？（停顿一会）对，不行。

因为我们晶体管要工作的话需要发射区提供大量的载流子，并且这些载流子要很容易通过基区到达集电区，集电区要大量的空间来容纳这些载流子，所以我们再制造的时候需要在发射区高掺杂，把基区做的很薄，并且把集电区做的很大。

这也是晶体管工作的内部条件。

《晶体三极管》教案●教师通过对PN结以及二极管的复习，让学生对知识有一定的熟知●通过对二极管PN结的延伸引出三极管，培养学生的启发式思维●板书三极管的结构以及符号课前复习：一、课前复习1、二极管的结构及导电特性2、PN结的正向偏置和反向偏置如何实现新课引入：半导体二极管内部只有一个PN结，若在半导体二极管P型半导体的旁边，再加上一块N型半导体，或者在N型半导体的旁边再加一块P型半导体，会构成一个什么样的器件呢。

新课内容：一、三极管的结构、符号1、晶体三极管的节本结构发射结集电结发射极集电极e c基极 b2、图形符号c cb be ePNP NPN注意：当大家看到“ ”符号时，因为该符号的箭头是由基极指向发射极的，说明当发射结处在正向偏置时，电流是由基极流向发射极。

根据前面所讨论的内容已知，当PN结处在正向偏置时，电流是由提问、讲授讲授法板书引导学生对上节课的内容进行复习对新课的引入N P N发射区基区电极区●板书电路，带着问题分析电路，简单提示三极管的另外两种电路连接。

P型半导体流向N型半导体，由此可得，该三极管的基区是P型半导体，其它的两个区都是N型半导体，所以该三极管为NPN型三极管。

二、三极管的放大（1）共发射极接法对模拟信号进行处理最基本的形式是放大。

在生产实践和科学实验中，从传感器获得的模拟信号通常都很微弱，只有经过放大后才能进一步处理，或者使之具有足够的能量来驱动执行机构，完成特定的工作。

放大电路的核心器件是三极管，三极管的电流放大作用与三极管内部PN的特殊结构有关。

思考：1.这个电路有里面是什么类型的晶体管？2.这是一个什么什么电路？输入回路：基极—发射极、输入信号、VBB组成输入回路输出回路：集电极—发射极，VCC组成输出回路两个回路公用一个发射极，像这样的电路就叫做共射放大电路。

放大条件：三极管犹如两个反向串联的PN结，如果孤立地看待这两个反向串联的PN结，或将两个普通二极管串联起来组成三极管，是不可能具有电流的放大作用。