“三極管類型及引腳判別”探究式教學(xué)案例

段保林

摘 要：問題情境：三極管有NPN、PNP兩種類型，有e、b、c三個電極，在實(shí)際應(yīng)用中需要加以區(qū)分，利用現(xiàn)有知識如何區(qū)分？三極管的結(jié)構(gòu)：有發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)三個區(qū)，兩個PN結(jié)，分NPN、PNP兩種類型，PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴＝?jīng)過實(shí)際操作和對比分析，結(jié)合三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)生通過相互討論，在教師的引導(dǎo)下總結(jié)出規(guī)律：無論是NPN型還是PNP型都有且僅有一個極與另外兩個極之間的正反向電阻一個比較小，一個接近無窮大，這個極就是基極。

關(guān)鍵詞：問題情境；結(jié)構(gòu)；規(guī)律；創(chuàng)設(shè)

問題情境：三極管有NPN、PNP兩種類型，有e、b、c三個電極，在實(shí)際應(yīng)用中需要加以區(qū)分，利用現(xiàn)有知識如何區(qū)分？

教師將不同標(biāo)識種類的三極管分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生觀察。學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)，有些三極管可以很方便區(qū)分，而有些三極管通過標(biāo)識很難區(qū)分。學(xué)生會提出問題：當(dāng)一個三極管不能通過標(biāo)識區(qū)分判斷時，應(yīng)采取什么方法呢？

接下來教師幫助學(xué)生搜集有關(guān)三極管的知識資料。

三極管的結(jié)構(gòu)：有發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)三個區(qū)，兩個PN結(jié)，分NPN、PNP兩種類型，PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?/p>

教師引導(dǎo)學(xué)生考慮能否結(jié)合三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并借助萬用表測量輔助區(qū)分。這時教師提供給學(xué)生類型和引腳都已知的三極管，讓學(xué)生測量引腳間的電阻，每兩個引腳間要測正反向兩個電阻值，記錄測量結(jié)果，并進(jìn)行對比分析。

經(jīng)過實(shí)際操作和對比分析，結(jié)合三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)生通過相互討論，在教師的引導(dǎo)下總結(jié)出規(guī)律：無論是NPN型還是PNP型都有且僅有一個極與另外兩個極之間的正反向電阻一個比較小，一個接近無窮大，這個極就是基極。對NPN型三極管，將黑表筆接觸基極，紅表筆分別接觸另外兩個極阻值都比較小，對PNP型三極管，將黑表筆接觸基極，紅表筆分別接觸另外兩個極阻值都接近無窮大。利用所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律能否判別三極管類型和基極呢？又是什么道理呢？

經(jīng)過一番思考和實(shí)際操作檢驗后學(xué)生確認(rèn)了規(guī)律的正確性。

至此，判別工作獲得了突破性進(jìn)展，教師適時鼓勵學(xué)生繼續(xù)完成集電極和發(fā)射極的判別。

學(xué)生經(jīng)過實(shí)際測試和思考后發(fā)現(xiàn)，通過簡單測量極間電阻的方法，很難準(zhǔn)確判別集電極和發(fā)射極。判斷工作陷入僵局。

教師進(jìn)一步幫助學(xué)生搜集三極管相關(guān)知識。當(dāng)三極管處于放大狀態(tài)時，給基極施加一個小信號，集電極上會產(chǎn)生一個較大信號。提醒學(xué)生借助萬用表歐姆檔內(nèi)部電源，為三極管創(chuàng)設(shè)放大條件（以NPN型三極管為例）。

學(xué)生經(jīng)過思考，并在教師的引導(dǎo)下設(shè)計出如下電路：

但是這里需要一個電阻，操作起來并不方便，如果能找到一個便于操作的電阻就更好了。

老師提醒學(xué)生人體是有電阻的，并讓學(xué)生實(shí)際檢查一下自己的電阻（測兩手指之間的電阻即可）。測試后學(xué)生頓時明白，可利用人體電阻代替圖中電阻R，這樣就方便多了（只需用兩手指同時捏住基極和集電極引腳就相當(dāng)于在兩引腳間接入了一個電阻）。

讓學(xué)生在引腳已知的三極管上做實(shí)驗，注意萬用表指針偏轉(zhuǎn)幅度。

然后讓學(xué)生故意將集電極和發(fā)射極搞錯，重復(fù)上述實(shí)驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)搞錯的一次指針偏轉(zhuǎn)幅度明顯小。（原因：三極管處于放大狀態(tài)時電路中的電流較大，則萬用表指針偏轉(zhuǎn)幅度相應(yīng)較大）

至此，學(xué)生恍然大悟，原來如此。

還剩最后一個問題：如果是PNP型三極管，集電極和發(fā)射極如何區(qū)分呢？

這個問題留作課后的思考題。