高中物理教科版選修(3-3)3.2 教學(xué)設(shè)計(jì) 《半導(dǎo)體》(教科版)

《半導(dǎo)體》教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】知道身邊形形色色的材料中按導(dǎo)電性不同可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體三大類?！具^程與方法目標(biāo)】初步了解半導(dǎo)體的一些特點(diǎn)?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】半導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。【教學(xué)難點(diǎn)】半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。學(xué)習(xí)本節(jié)，要注意通過實(shí)驗(yàn)來探究、觀察，對(duì)教材所涉及的內(nèi)容有初步的感性認(rèn)識(shí)。課前準(zhǔn)備課前準(zhǔn)備多媒體課件等。教學(xué)過程教學(xué)過程1．半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于道導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)．2．電阻率：表示材料的導(dǎo)電性能；電阻率ρ由材料的自身性質(zhì)決定，而與形狀無關(guān)；ρ＝.3．分類：N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體．4．二極管：把N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體通過一定的技術(shù)手段結(jié)合在一起，形成PN結(jié)；二極管具有單向?qū)щ姷奶匦裕?．三極管具有放大信號(hào)或開關(guān)電流的作用．6．各種特殊性能的半導(dǎo)體器件(1)光敏電阻：是利用半導(dǎo)體材料在光照條件下，其電阻率迅速下降的半導(dǎo)體器件．(2)熱敏電阻：是利用半導(dǎo)體材料在溫度變化時(shí)，其電阻率迅速改變的半導(dǎo)體器件；電阻值隨溫度升高而增大的叫負(fù)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(dǎo)體器件，簡稱LED.1．在極低的溫度下，純凈的半導(dǎo)體仍能很好地導(dǎo)電．(×)2．在有光照射時(shí)，有的半導(dǎo)體可以導(dǎo)電．(√)3．摻入一定雜質(zhì)后，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能一定會(huì)變差．(×)在高分子合成材料，新型無機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料、光電子材料及金屬材料中，能用作半導(dǎo)體的材料的有哪些？【提示】新型無機(jī)非金屬材料和光電子材料．1．影響半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的因素：溫度、光照、摻入雜質(zhì)．2．半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦缘奈⒂^機(jī)理(以硅為例)(1)N型半導(dǎo)體：以自由電子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體摻入雜質(zhì)后形成的半導(dǎo)體．(2)P型半導(dǎo)體：以空穴參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體摻入雜質(zhì)后形成的半導(dǎo)體．(3)PN結(jié)：P型半導(dǎo)體端為晶體二極管的正極，N型半導(dǎo)體端為晶體二極管的負(fù)極．3．二極管的單向?qū)щ娦?1)二極管的符號(hào)是，接入電路時(shí)“＋”與電源正極相連，表示加正向電壓，此時(shí)二極管導(dǎo)通，正向電阻很?。?2)二極管加反向電壓時(shí)，電阻很大，但通常仍會(huì)有很小的電流，叫做漂移電流．7．半導(dǎo)體就是導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，以下關(guān)于其導(dǎo)電性能的說法中正確的是()A．半導(dǎo)體導(dǎo)電性能介于導(dǎo)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(dǎo)體像絕緣體一樣不導(dǎo)電C．在較高溫度時(shí)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會(huì)大大增強(qiáng)，甚至接近金屬的導(dǎo)電性能D．半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性能會(huì)減弱E．半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性能會(huì)增強(qiáng)【解析】半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能受溫度、光照及摻入雜質(zhì)的影響，故A錯(cuò)誤，B、C正確；摻入雜質(zhì)后半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會(huì)大大增強(qiáng)，故D錯(cuò)誤，E正確．【答案】BCE8．閱讀下面的短文，回答下列問題．導(dǎo)體容易導(dǎo)電，絕緣體不容易導(dǎo)電．有一些材料，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱作半導(dǎo)體，除了導(dǎo)電能力外，半導(dǎo)體有許多特殊的電學(xué)性能，使它獲得了多方面的重要應(yīng)用．有的半導(dǎo)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(dǎo)體可以做成體積很小的熱敏電阻．熱敏電阻可以用來測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)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(gè)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(yīng)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(yīng)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(cè)大棚內(nèi)溫度的變化，請(qǐng)用圖3-1-3乙中的器材(可增加元件)設(shè)計(jì)一個(gè)電路．熱敏電阻在溫度變化時(shí)，其電阻能迅速改變，故可以用它來測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化.釋疑解難1、導(dǎo)體永遠(yuǎn)是導(dǎo)體，絕緣體永遠(yuǎn)是絕緣體嗎?導(dǎo)體和絕緣體之間沒有不可逾越的鴻溝。導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)分主要是內(nèi)部能自由移動(dòng)的電荷的數(shù)量，然而也跟外部條件(如電壓、溫度等)有關(guān)。右圖中表示常溫下各種物體的導(dǎo)電和絕緣能力的排列順序，導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對(duì)的界限。在常溫下絕緣的物體，當(dāng)溫度升高到相當(dāng)?shù)某潭?，由于可自由移?dòng)的電荷數(shù)量的增加，會(huì)轉(zhuǎn)化成導(dǎo)體。2半導(dǎo)體元件有哪些類型及特點(diǎn)？(1)用半導(dǎo)體材料制造的半導(dǎo)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(dǎo)體元件．半導(dǎo)體二極管、發(fā)光二極管、三極管實(shí)物及符號(hào)如下圖(2)半導(dǎo)體二極管①半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦裕磧H允許電流由一個(gè)方向通過元件．說明符號(hào)中的三角形可看似指向的箭頭，表示電流只能沿這個(gè)方向流動(dòng)．符號(hào)的左端為正極，右端為負(fù)極．②半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用：檢波、鑒頻、限幅、電源設(shè)備的整流電路、電源供給電路中的穩(wěn)壓等均應(yīng)用了半導(dǎo)體二極管．③發(fā)光二極管：是半導(dǎo)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(shí)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(yīng)用時(shí)常用不同的顏色表示不同的意義