高中物理教科版选修(3-3)3.2 教学设计 《半导体》(教科版) .pdfVIP

《半导体》

◆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

◆

多媒体课件等。

◆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；

S

R

l

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】BCE

8．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)