高中物理教科版选修(3-3)3.2 教学设计 《半导体》(教科版)

《半导体》教学目标教学目标【知识与能力目标】知道身边形形色色的材料中按导电性不同可分为导体、半导体、绝缘体三大类。【过程与方法目标】初步了解半导体的一些特点。【情感态度价值观目标】了解半导体材料的发展对社会的影响。教学重难点教学重难点【教学重点】半导体的一些特点。【教学难点】半导体材料的发展对社会的影响。学习本节，要注意通过实验来探究、观察，对教材所涉及的内容有初步的感性认识。课前准备课前准备多媒体课件等。教学过程教学过程1．半导体：导电性能介于道导体与绝缘体之间的物质．2．电阻率：表示材料的导电性能；电阻率ρ由材料的自身性质决定，而与形状无关；ρ＝.3．分类：N型半导体和P型半导体．4．二极管：把N型半导体和P型半导体通过一定的技术手段结合在一起，形成PN结；二极管具有单向导电的特性．5．三极管具有放大信号或开关电流的作用．6．各种特殊性能的半导体器件(1)光敏电阻：是利用半导体材料在光照条件下，其电阻率迅速下降的半导体器件．(2)热敏电阻：是利用半导体材料在温度变化时，其电阻率迅速改变的半导体器件；电阻值随温度升高而增大的叫负温度系数热敏电阻，电阻值随温度升高而减小的叫正温度系数热敏电阻．(3)发光二极管：是通电后能发光的半导体器件，简称LED.1．在极低的温度下，纯净的半导体仍能很好地导电．(×)2．在有光照射时，有的半导体可以导电．(√)3．掺入一定杂质后，半导体的导电性能一定会变差．(×)在高分子合成材料，新型无机非金属材料、复合材料、光电子材料及金属材料中，能用作半导体的材料的有哪些？【提示】新型无机非金属材料和光电子材料．1．影响半导体导电性能的因素：温度、光照、掺入杂质．2．半导体的单向导电性的微观机理(以硅为例)(1)N型半导体：以自由电子参与导电的半导体掺入杂质后形成的半导体．(2)P型半导体：以空穴参与导电的半导体掺入杂质后形成的半导体．(3)PN结：P型半导体端为晶体二极管的正极，N型半导体端为晶体二极管的负极．3．二极管的单向导电性(1)二极管的符号是，接入电路时“＋”与电源正极相连，表示加正向电压，此时二极管导通，正向电阻很小．(2)二极管加反向电压时，电阻很大，但通常仍会有很小的电流，叫做漂移电流．7．半导体就是导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，以下关于其导电性能的说法中正确的是()A．半导体导电性能介于导体和绝缘体之间，性能稳定B．在极低的温度下，纯净的半导体像绝缘体一样不导电C．在较高温度时，半导体的导电性能会大大增强，甚至接近金属的导电性能D．半导体中掺入杂质后，其导电性能会减弱E．半导体中掺入杂质后，其导电性能会增强【解析】半导体的导电性能受温度、光照及掺入杂质的影响，故A错误，B、C正确；掺入杂质后半导体的导电性能会大大增强，故D错误，E正确．【答案】BCE8．阅读下面的短文，回答下列问题．导体容易导电，绝缘体不容易导电．有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称作半导体，除了导电能力外，半导体有许多特殊的电学性能，使它获得了多方面的重要应用．有的半导体，在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随着温度的降低而迅速增大．利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻．热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高．(1)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中电流将变________(选填“大”或“小”)．(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图3­1­3甲所示)，则25℃的刻度值应在20℃的________边(选填“左”或“右”)．(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度的变化，请用图3­1­3乙中的器材(可增加元件)设计一个电路．热敏电阻在温度变化时，其电阻能迅速改变，故可以用它来测量很小范围内的温度变化.释疑解难1、导体永远是导体，绝缘体永远是绝缘体吗?导体和绝缘体之间没有不可逾越的鸿沟。导体和绝缘体的区分主要是内部能自由移动的电荷的数量，然而也跟外部条件(如电压、温度等)有关。右图中表示常温下各种物体的导电和绝缘能力的排列顺序，导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。在常温下绝缘的物体，当温度升高到相当的程度，由于可自由移动的电荷数量的增加，会转化成导体。2半导体元件有哪些类型及特点？(1)用半导体材料制造的半导体二极管、发光二极管、热敏电阻、三极管及集成电路等均属半导体元件．半导体二极管、发光二极管、三极管实物及符号如下图(2)半导体二极管①半导体二极管具有单向导电性，即仅允许电流由一个方向通过元件．说明符号中的三角形可看似指向的箭头，表示电流只能沿这个方向流动．符号的左端为正极，右端为负极．②半导体二极管的应用：检波、鉴频、限幅、电源设备的整流电路、电源供给电路中的稳压等均应用了半导体二极管．③发光二极管：是半导体二极管中的一种．主要用作指示灯，如家用电器上的电源指示灯．说明（1）一般发光二极管工作电流为10mA左右，但约在3mA时就能发光．发光二极管用作显示电路中有没有电流，这比用小灯泡要省电，而且要灵敏．（2）不同的发光二极管可以发出不同颜色的光．应用时常用不同的颜色表示不同的意义