九年級物理 《19.2 半導體》學案 滬科版

1、滬科版19.2 半導體學案學習目標1）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。2）初步了解半導體的一些特點。3）了解半導體材料的發(fā)展對社會的影響。學法指導 學習本節(jié)，要注意通過實驗來探究、觀察，對教材所涉及的內容有初步的感性認識。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)分主要是內部能自由移動的電荷的數量，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，當溫度升高到相當的程度，由于可自由移動的電荷數量的增加，

2、會轉化成導體。2、導體容易導電、絕緣體不容易導電的原因是什么？在絕緣體中，電荷幾乎都束縛在原子的范圍之內，不能自由移動，也就是說，電荷不能從絕緣體的一個地方移動到另一個地方，所以絕緣體不容易導電。相反，導體中有能夠自由移動的電荷(如金屬導體中的自由電子)，電荷能從導體的一個地方移動到另外的地方，所以導體容易導電。一般說來，絕緣體的電阻比良導體的電阻約大1025倍。3、半導體的奇妙電學特性有哪些？半導體的導電性能介于導體與絕緣體之間。它的電阻比導體大得多，但又比絕緣體小得多。當作導體來使用，它的電阻太大了。當作絕緣材料來使用，它的電阻太小了。但是，半導體有許多神奇而特殊的電學特性，使它獲得了多方

3、面的重要應用。 有的半導體，在受到壓力后，電阻發(fā)生較大的變化(可稱為“壓敏性”)。利用這種半導體可以做成體積很小的壓敏元件，它可以把壓力變化轉變成電流的變化，使人們在測出電流變化的情況后，從而也就知道了壓力變化。光敏電阻的外形及其在電路中的符號 有的半導體，在受熱后電阻隨溫度的升高而迅速減小(可稱為“熱敏性”)。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的溫度變化，不僅反應快，而且精確度高。 有的半導體在光照下的電阻會大為減小(可稱為“光敏性”)。利用這種半導體可以做成體積很小的光敏電阻。沒有光照射時，光敏電阻就像絕緣體那樣不容易導電；有光照射時，光敏電阻又像導體

4、那樣導電。一般光敏電阻的電阻值，不受光照射時是受光照射時的1001 000倍。例如，有一種型號的光敏電阻，光照時的阻值為2kd,，不受光照時的阻值為1 000ko，因此，光敏電阻被廣泛應用到光照反應靈敏的許多自動控制設備中。半導體的導電性能可由外界條件所控制，常見特性如下表特性名稱特性內容用途應用實例熱敏特性半導體材料受熱后，電阻隨溫度升高而迅速減小熱敏電阻熱敏溫度計光敏特性半導體材料受到光照時，電阻也大大減小光敏電阻光電計時器壓敏特性半導體材料受壓時會改變電阻值壓敏元件稱重計摻雜特性摻人極微量的雜質可使其導電性能劇增晶體管發(fā)光二極管4、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

5、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)半導體二極管半導體二極管具有單向導電性，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

6、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如部分城市街道上的紅綠燈就是用發(fā)光二極管制作的3)通過發(fā)光二極管的電流過大會使其燒壞，因此使用時要將一個電阻與發(fā)光二極管串聯(lián)使用 4)如右圖所示是半導體二極管正向電流與電壓的圖像它與定值電阻導電特性不同自我檢測1、如右圖所示為一種按鈕開關的構造截面圖，圖中c是按鈕，d是外殼，a、b各有接線柱與電路相連接，其中( ) （a）a、b是導體，c、d是絕緣體 （b）a、b、c是導體，d是絕緣體 （c）c、d是導體，a、b是絕緣體 （d）a、b、d是導體，c是絕緣體2、以下物體中，屬于半導體材料的是 ( ) a、鋁線 b、硅 c、食鹽水

7、溶液 d、牛皮3、下列設備中，利用光照產生電流的是 ( ) a、微處理器 b、發(fā)光二極管 c、太陽能電池 d、電鈴4、城市馬路的十字路口都安裝了紅綠指示燈，其原理如右圖，開關與 接觸時，提示行人可行走；開關與 接觸時，提示行人停止行走5、般發(fā)光二極管正常工作電流約為10ma，但電流達到3ma就可以發(fā)光但通過的電流過大會燒壞發(fā)光二極管，使用時常 一個電阻如圖，設電源電壓為3v，發(fā)光二極管導電時的電阻約為250，則限流電阻阻值約為 。 6、家用電器中常用發(fā)光二極管作電源指示燈，為什么不用燈泡來顯示呢？7、想一想，如何探究小紅設計的電動機能正反轉的電路如右圖，操作時發(fā)現(xiàn)電動機的轉向不易確定請你利用發(fā)

8、光二極管幫助小紅解決這個問題畫出相應電路圖交流園地參考答案：1、a 2、b 3、c 4、a b 5、串聯(lián) 50 6、因為發(fā)光二極管工作電壓低，工作電流小，響應速度快，消耗電能少 7、課外空間1、半導體成為環(huán)保節(jié)能新能源家電中的冰箱、空調等制冷設備，耗電量大、使用性能差，對環(huán)境造成了污染，現(xiàn)代科技能解決這一問題嗎?運用半導體技術進行家電制冷，將消除由生產工藝帶來的環(huán)境污染，同時也大大的節(jié)約了能源。大功率半導體制冷的“能源組件”和“雙內循環(huán)”技術，是家電制冷的柱心大功率半導體能源組件是以半導體為基本材料，經一系列相關技術和器件組合而成的潔凈的能源產品。能源組件功率強大，不僅能制冷，還能制熱與發(fā)電，

9、使其能夠生產出半導體熱水器、冰箱、空調和發(fā)電器等一大批民用產品用能源組件制成的產品具有環(huán)保、節(jié)能、安全、耐用、價格低、體積小、重量輕等優(yōu)點。2、半導體與半導體工業(yè)隨著信息技術和通訊基礎設施建設的發(fā)展以及對普通消費產品需求的增加，中國對半導體產品尤是集成電路的需求急劇增加。下圖是中國半導體按應用領域劃分的市場分布情況。各種對中國半導體市場的評估結果的調研數據表明：中國進口的半導體的金額大約為：1996年50一70億美元，1997年80億美元1999年，中國的芯片銷售總值達86億美元，約占世界半導體市場的59。19992001年，中國的芯片購買能力將以每年33的速度增長到2010年，中國可以期望成為僅決于美國的世界第二大半導體市場。半導體制造業(yè)是中國電子工業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)。與發(fā)達國家和地區(qū)的半導體工業(yè)擁有尖端精密的制造設備不同，中國的半導體工業(yè)仍然主要由生產率和加工技術相對低下的小規(guī)模制造企業(yè)組