高中物理教科版選修(3-3)3.2 教學設計 《半導體》(教科版)

《半導體》教學目標教學目標【知識與能力目標】知道身邊形形色色的材料中按導電性不同可分為導體、半導體、絕緣體三大類?！具^程與方法目標】初步了解半導體的一些特點?！厩楦袘B(tài)度價值觀目標】了解半導體材料的發(fā)展對社會的影響。教學重難點教學重難點【教學重點】半導體的一些特點?！窘虒W難點】半導體材料的發(fā)展對社會的影響。學習本節(jié)，要注意通過實驗來探究、觀察，對教材所涉及的內(nèi)容有初步的感性認識。課前準備課前準備多媒體課件等。教學過程教學過程1．半導體：導電性能介于道導體與絕緣體之間的物質(zhì)．2．電阻率：表示材料的導電性能；電阻率ρ由材料的自身性質(zhì)決定，而與形狀無關；ρ＝.3．分類：N型半導體和P型半導體．4．二極管：把N型半導體和P型半導體通過一定的技術手段結合在一起，形成PN結；二極管具有單向?qū)щ姷奶匦裕?．三極管具有放大信號或開關電流的作用．6．各種特殊性能的半導體器件(1)光敏電阻：是利用半導體材料在光照條件下，其電阻率迅速下降的半導體器件．(2)熱敏電阻：是利用半導體材料在溫度變化時，其電阻率迅速改變的半導體器件；電阻值隨溫度升高而增大的叫負溫度系數(shù)熱敏電阻，電阻值隨溫度升高而減小的叫正溫度系數(shù)熱敏電阻．(3)發(fā)光二極管：是通電后能發(fā)光的半導體器件，簡稱LED.1．在極低的溫度下，純凈的半導體仍能很好地導電．(×)2．在有光照射時，有的半導體可以導電．(√)3．摻入一定雜質(zhì)后，半導體的導電性能一定會變差．(×)在高分子合成材料，新型無機非金屬材料、復合材料、光電子材料及金屬材料中，能用作半導體的材料的有哪些？【提示】新型無機非金屬材料和光電子材料．1．影響半導體導電性能的因素：溫度、光照、摻入雜質(zhì)．2．半導體的單向?qū)щ娦缘奈⒂^機理(以硅為例)(1)N型半導體：以自由電子參與導電的半導體摻入雜質(zhì)后形成的半導體．(2)P型半導體：以空穴參與導電的半導體摻入雜質(zhì)后形成的半導體．(3)PN結：P型半導體端為晶體二極管的正極，N型半導體端為晶體二極管的負極．3．二極管的單向?qū)щ娦?1)二極管的符號是，接入電路時“＋”與電源正極相連，表示加正向電壓，此時二極管導通，正向電阻很小．(2)二極管加反向電壓時，電阻很大，但通常仍會有很小的電流，叫做漂移電流．7．半導體就是導電性能介于導體和絕緣體之間的物質(zhì)，以下關于其導電性能的說法中正確的是()A．半導體導電性能介于導體和絕緣體之間，性能穩(wěn)定B．在極低的溫度下，純凈的半導體像絕緣體一樣不導電C．在較高溫度時，半導體的導電性能會大大增強，甚至接近金屬的導電性能D．半導體中摻入雜質(zhì)后，其導電性能會減弱E．半導體中摻入雜質(zhì)后，其導電性能會增強【解析】半導體的導電性能受溫度、光照及摻入雜質(zhì)的影響，故A錯誤，B、C正確；摻入雜質(zhì)后半導體的導電性能會大大增強，故D錯誤，E正確．【答案】BCE8．閱讀下面的短文，回答下列問題．導體容易導電，絕緣體不容易導電．有一些材料，導電能力介于導體和絕緣體之間，稱作半導體，除了導電能力外，半導體有許多特殊的電學性能，使它獲得了多方面的重要應用．有的半導體，在受熱后電阻迅速減?。环粗?，電阻隨著溫度的降低而迅速增大．利用這種半導體可以做成體積很小的熱敏電阻．熱敏電阻可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應快，而且精度高．(1)如果將熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所在區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變________(選填“大”或“小”)．(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度．如果刻度盤正中的溫度刻度值為20℃(如圖3-1-3甲所示)，則25℃的刻度值應在20℃的________邊(選填“左”或“右”)．(3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度的變化，請用圖3-1-3乙中的器材(可增加元件)設計一個電路．熱敏電阻在溫度變化時，其電阻能迅速改變，故可以用它來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化.釋疑解難1、導體永遠是導體，絕緣體永遠是絕緣體嗎?導體和絕緣體之間沒有不可逾越的鴻溝。導體和絕緣體的區(qū)分主要是內(nèi)部能自由移動的電荷的數(shù)量，然而也跟外部條件(如電壓、溫度等)有關。右圖中表示常溫下各種物體的導電和絕緣能力的排列順序，導體和絕緣體之間并沒有絕對的界限。在常溫下絕緣的物體，當溫度升高到相當?shù)某潭?，由于可自由移動的電荷?shù)量的增加，會轉(zhuǎn)化成導體。2半導體元件有哪些類型及特點？(1)用半導體材料制造的半導體二極管、發(fā)光二極管、熱敏電阻、三極管及集成電路等均屬半導體元件．半導體二極管、發(fā)光二極管、三極管實物及符號如下圖(2)半導體二極管①半導體二極管具有單向?qū)щ娦?，即僅允許電流由一個方向通過元件．說明符號中的三角形可看似指向的箭頭，表示電流只能沿這個方向流動．符號的左端為正極，右端為負極．②半導體二極管的應用：檢波、鑒頻、限幅、電源設備的整流電路、電源供給電路中的穩(wěn)壓等均應用了半導體二極管．③發(fā)光二極管：是半導體二極管中的一種．主要用作指示燈，如家用電器上的電源指示燈．說明（1）一般發(fā)光二極管工作電流為10mA左右，但約在3mA時就能發(fā)光．發(fā)光二極管用作顯示電路中有沒有電流，這比用小燈泡要省電，而且要靈敏．（2）不同的發(fā)光二極管可以發(fā)出不同顏色的光．應用時常用不同的顏色表示不同的意義