高中物理第二册半导体及其应用教案[整理两套].rar

用心爱心专心14.3半导体及其应用【教学目标】1、知识目标(1)知道什么是半导体；(2)了解半导体的导电特性及常见半导体材料；(3)了解半导体的的应用。2、能力目标培养学生通过多种途径获取新知识的能力。3、德育目标通过介绍半导体集成电路和计算机等领域的应用，培养学生热爱科技的高尚品质。【教学重点】半导体的导电特性。【教学难点】半导体导电特性的应用。【教学方法】讲授法、实验法。【教具准备】演示用多用电表、热敏电阻、光敏电阻、火柴、手电筒。【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课上节课我们学习了电阻定律，知道导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度等有关，且金属导体的电阻率随温度的升高而变大。在实际中也有一些特殊材料，它们有一些独特的导电特点，这些材料有着较为广泛重要的用途。本节课我们来学习这些材料的特点及其应用。二、新课教学1、半导体问题：回忆初中学过的导体、绝缘体、半导体的概念。容易导电的物体称为导体；不容易导电的物体称为绝缘体；导电能力介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体。其实导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，只是绝缘体的电阻率很大。(1)半导体导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻不随温度的增加而增加，反随温度的增加而减小，这种材料称为半导体。问题：列举几种常见的半导体材料。锗、硅、砷化镓、锑化铟等都是半导体材料。(简介半导体的自由电子－空穴对的导电机理，解释半导体的导电特性)(2)从电阻率的观点认识导体、绝缘体、半导体金属导体的电阻率约为10－8～10－6Ω·m绝缘体的电阻率约为108～1018Ω·m半导体的电阻率介于导体和绝缘体之间，约为10－5～106Ω·m总结：导体的电阻率一般很小，绝缘体的电阻率一般很大。2、半导体的导电特性(1)半导体的热敏特性演示：将半导体热敏电阻与演示用欧姆表串联，用燃烧的火柴靠近热敏电阻。现象：开始时欧姆表指针指示电阻较大，用燃烧的火柴靠近热敏电阻时，其阻值急剧减小。总结：有些半导体材料的电阻随温度升高而减小。(温度升高，半导体中的自由电子－空穴对的数目增加，半导体的导电性能增强，电阻减小)半导体材料的电阻随温度升高而减小，称为半导体的热敏特性。R欧姆表Rt巩固练习如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”档，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，这时指针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精，指针将向________（填“左”或“右”）转动；若用电吹风机向Rt吹热风，指针将向________（填“左”或“右”）转动。(答案：左右)(2)半导体的光敏特性演示：将光敏电阻与演示欧姆表串联，用手电筒照射光敏电阻。现象：开始时欧姆表指针指示电阻较大，用手电筒照射光敏电阻时，其阻值急剧减小。总结：有些半导体材料的电阻在光照下大大减小。(受到光照后，半导体中的自由电子－空穴对的数目增加，半导体的导电性能增强，电阻减小)半导体材料的电阻随光照而减小，称为半导体的光敏特性。巩固练习DRLP如图7所示，电路中电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D相距不远，距离不变。下列说法中正确的是()A．当滑动触头P左移时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P左移时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P右移时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变(答案：A)(3)半导体的掺杂特性在纯净的半导体材料中掺入微量的杂质，会使它的电阻急剧变化，半导体的导电性能大大增强，称为半导体的掺杂特性。(如果掺入3价杂质，每个杂质原子能提供一个空穴，半导体中将出现大量的空穴，与自由电子－空穴对一起形成导电微粒，半导体的导电性能增强，电阻减小；如果掺入5价杂质，每个杂质原子能提供一个自由电子，半导体中将出现大量的自由电子，与自由电子－空穴对一起形成导电微粒，半导体的导电性能增强，电阻减小；)3、半导体的应用及发展半导体独特的导电特性是导体和绝缘体所没有的，所以半导体在现代技术中有重要的应用。(1)利用半导体材料可以制成热敏电阻、光敏电阻、传感器、晶体二极管、晶体三极管等电子元件。利用半导体的热敏特性，可以用半导体材料制成体积很小的热敏电阻，它能将温度变化转化为电信号，测量这种电信号，就可以知道温度变化的情况。这种测量方法反应快，精度高。利用半导体的光敏特性，可以用半导体材料制成体积很小的光敏电阻，它能将光信号转化为电信号。光敏电阻可以起到开关的作用，在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中有广泛的应用。利用半导体的掺杂特性，再加上特殊的制作工艺，人们制成了晶体二极管和晶体三极管。晶体二极管和晶体三极管在电子线路中也有着较为广泛的用途。(2)制成集成电路、超大规模集成电路，开辟了微电子技术的新时代。将晶体管、电阻、电容等电子元件及相应的连线