半导体及其应用超导及其应用人教版(理科)(精)

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(完整版)半导体及其应用练习题及答案

(完整版)半导体及其应用练习题及答案

(完整版)半导体及其应用练习题及答案题目一1. 半导体是什么?答案:半导体是介于导体和绝缘体之间的材料,在温度适当时具有导电性能。

2. 半导体的价带和导带分别是什么?答案:半导体中的价带是电子离子化合物的最高能级,而导带是能够被自由电子占据的能级。

3. 简要解释半导体中的P型和N型材料。

答案:P型半导体是通过向半导体中掺杂三价元素,如硼,来创建的,在P型材料中电子少,因此存在空穴。

N型半导体是通过向半导体中掺杂五价元素,如磷,来创建的,在N型材料中电子多,因此存在自由电子。

题目二1. 解释PN结是什么?答案:PN结是由一个P型半导体和一个N型半导体通过熔合而形成的结构,其中P型半导体中的空穴与N型半导体中的自由电子结合,形成一个边界处的耗尽区域。

2. 简要描述PN结的整流作用是什么?答案:PN结的整流作用是指在正向偏置电压下,电流可以流过PN结,而在反向偏置电压下,电流几乎不会流过PN结。

3. 什么是PN结的击穿电压?答案:PN结的击穿电压是指当反向偏置电压达到一定程度时,PN结中会发生电击穿现象,导致电流迅速增加。

题目三1. 解释场效应晶体管(MOSFET)是什么?答案:场效应晶体管是一种半导体器件,可以用于控制电流的流动,其结构包括源极、漏极和栅极。

2. 简要描述MOSFET的工作原理。

答案:MOSFET的工作原理是通过栅极电场的变化来控制其上的沟道区域导电性,从而控制漏极和源极之间的电流的流动。

3. MOSFET有哪些主要优点?答案:MOSFET的主要优点包括体积小、功耗低、响应速度快和可靠性高等。

高二物理(人教大纲版)第二册第十四章恒定电流三、半导体及其应用(第一课时)

高二物理(人教大纲版)第二册第十四章恒定电流三、半导体及其应用(第一课时)

第三节半导体及其应用●本节教材分析本节在学生学习电阻定律、电阻率的基础上,介绍了半导体的特性和应用.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,其导电性能可以由外界条件控制,如温度、光照、掺杂等都可以使半导体的导电性能发生显著变化,因此半导体是电子元件、集成电路和微电子技术发展的基础.●教学目标一、知识目标1.理解导体、绝缘体和半导体的概念,并能从电阻率的角度区分它们.2.了解半导体的热敏特性、光敏特性和掺杂特性.3.了解半导体的广泛应用.二、能力目标1.通过演示实验,培养学生的观察实验能力和分析概括能力.2.培养学生理论联系实际的能力.三、德育目标1.通过介绍半导体的应用,培养学生热爱科技的高尚品质.2.通过查阅资料或访问网站,培养学生通过多种途径获取新知识的能力.●教学重点半导体的热敏特性、光敏特性及掺杂特性.●教学难点利用演示实验抽象概括出半导体的热敏、光敏和掺杂特性是本节教学的难点.●教学方法实验法、阅读法、分析法.●教学用具演示欧姆表、热敏电阻、温度计、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、导线、开关、滑动变阻器、录像带.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课[师]上节课我们学习了电阻定律和电阻率,请同学们思考:电阻率的物理意义是什么?金属的电阻率跟温度有什么关系?[生]电阻率是反映材料导电性能的物理量,金属的电阻率随温度的升高而增大.[师]请同学们回忆初中学过的导体、绝缘体的概念.[生]容易导电的物体称为导体;不容易导电的物体称为绝缘体.[师]有一种物体,其导电能力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,这种材料称做什么呢?[生]半导体.[师]这节课我们学习半导体及其应用.二、新课教学[师]下面让我们从电阻率的观点认识导体、绝缘体和半导体.投影以下内容:金属导体的电阻率约为10-8Ω·m~10-6Ω·m;绝缘体的电阻率约为108Ω·m~1018Ω·m;半导体的电阻率约为10-5Ω·m~106Ω·m.[师]从导体、绝缘体、半导体的电阻率你发现了什么?[生]导体的电阻率一般很小,绝缘体的电阻率一般很大,半导体的电阻率介于导体和绝缘体之间.[师]回答得很好.请同学们列举几种常见的半导体材料.[生]锗、硅、砷化镓、锑化铟等都是半导体材料.2.半导体的应用[师]半导体材料的导电性能受外界条件的影响很大,除了温度外,用光照射半导体,在半导体中掺入微量的其他物质,都可能使半导体的导电性能发生显著变化.半导体的这一特性是导体和绝缘体所没有的,在现代技术中有重要的应用.请同学们观察下面的演示实验.[演示]热敏电阻的热敏特性.(1)按图所示连接好电路,多用电表选择开关置于“R×100”档.(2)将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中,记下温度计的示数和热敏电阻的阻值.(3)将热水分几次注入烧杯中,记下在不同温度下热敏电阻的阻值.(4)实验结论:热敏电阻的阻值随着温度的升高而_______.[生]热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小.[师]热敏电阻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.[演示]光敏电阻的光敏特性.(1)按下图所示连接好电路,多用电表选择开关置于“R×1 k”档.(2)先测出小灯泡不发光时光敏电阻的阻值.(3)打开电源,让小灯泡发光.调节滑动变阻器,使小灯泡的亮度由暗变亮,观察光敏电阻的阻值变化情况.(4)实验结论:光敏电阻在光照加强的条件下,其阻值逐渐_______.[生]光敏电阻在光照加强的条件下,其阻值逐渐减小.[师]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应用.[师]介绍半导体的掺杂特性.在纯净的半导体中掺入微量的杂质,会使半导体的导电性能大大增强,这种特性叫半导体的掺杂特性.请同学们阅读教材内容,了解半导体掺杂特性在实际生产生活当中的应用.[生]利用该特性人们制成了晶体二极管、晶体三极管.[师]放录像(集成电路、超大规模集成电路),请学生了解半导体在现代科学技术中的重要作用 .三、小结本节课主要学习了以下几个问题:1.导体、绝缘体、半导体的概念,并能从电阻率的观点认识这三种材料.2.半导体的电阻随着温度的升高而减小.3.热敏电阻的阻值随着温度的升高而急剧减小.4.光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小.5.有的半导体中掺入微量的杂质,会使半导体的导电性能大大增强.四、作业1.查阅资料或访问网站,了解半导体在现代科学技术中的重要应用.2.预习超导及其应用.五、板书设计六、本节优化训练设计1.在自动恒温装置中,某种半导体材料的电阻率与温度的关系如下图所示,已知这种材料具有发热和控温双重功能,下列说法中正确的是(1)通电前材料的温度低于t1,通电后电压保持不变,它们的功率是A.先增大后减小B.先减小后增大C.达到某一温度后功率不变D.功率一直在变化(2)若它产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在A.t1B.t2C.t1到t2的某个温度上D.大于t2的某个温度上2.在下图所示的电路中,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之间的距离不变,下列说法中正确的是A.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑动触头P向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动滑动触头P,L消耗的功率都不变参考答案:1.(1)A (2)C2.A。

超导体和半导体的应用

超导体和半导体的应用

超导体和半导体的应用
超导体的应用:
1.MRI医学成像:超导体的高超导性能使其成为MRI设备的主要组件
之一。

2.高速列车:在超导体磁浮轨道中,磁悬浮车辆可以在几乎零摩擦力
的条件下高速运行。

3.磁共振能源储存:超导体通过磁共振技术可以将能量存储在磁场中,应用于能源储存系统。

4.加速器和实验室用途:超导体在粒子加速器和实验室仪器中被广泛
使用,如大型强子对撞机(LHC)。

5.磁共振成像:超导体在磁共振成像(MRI)中扮演着非常关键的角色。

半导体的应用:
1.电子计算机:半导体器件是电子计算机工业的核心,它们被用来制
造计算机处理器、存储器和其他电子元件。

2.光电子学:半导体器件也可以作为光学元件使用,如光导纤维和光
放大器。

3.LED照明:LED灯是半导体器件的一种,它们是高效和耐用的照明
选择。

4.太阳能电池板:半导体器件也用于制造太阳能电池板,这些电池板
可以将太阳光转化为电能。

5.传感器:许多传感器,如温度传感器、光度计和压力传感器等,都是由半导体器件制造的。

半导体及其应用 超导及其应用

半导体及其应用 超导及其应用

三、半导体及其应用 超导及其应用【要点导学】1.半导体的定义:导电性能介于___________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的材料称为半导体。

其电阻率约为10-5 106Ω·m. 2.半导体的特征:改变半导体的温度、受光照射、在半导体中掺入微量杂质等,都会使半导体的导电性能发生显著的变化,这些特性是导体和绝缘体没有的。

根据半导体的导电特性受温度、光照、加入其它微量杂质等影响,可以制成光敏电阻、热敏电阻、晶体管等电子元件,并发展成为集成电路,半导体在电子计算机等现代科技领域发挥了重要的作用。

3.半导体的应用及发展:制作半导体传感器、晶体二极管、三极管等电子器件,制作集成电路。

半导体制造技术的发展为推进微电子技术的应用开辟了广阔的前景。

4 .超导现象和超导体:当温度降低到绝对零点附近时,某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度,可以认为其电阻率突然变为_____,这种现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质称为超导体。

5.转变温度C T :材料由正常状态转变为超导状态的温度,叫做超导材料的转变温度。

6.超导材料的应用前景十分诱人:超导输电、超导发电机、电动机、超导电磁铁、超级计算机等。

超导体应用的困难在于超导材料的转变温度太低。

要广泛应用超导体,一方面要提高低温技术,向低温世界进军,更重要的是要寻找转变温度较高的超导新材料。

从20世纪80年代开始,人们另辟蹊径,把目光瞄准了氧化物,全世界又一次出现超导研究热潮,寻找和合成的氧化物转变温提高到125K 。

尽管这个温度对于常温来说仍很低,但与原来金属超导体的转变温度相比,已经高得多了,制造这样得温度环境较为容易和经济。

这就是高温超导。

我国对超导的研究工作走在世界的前列。

【范例精析】例1:某同学做三种导电元件的导电性质实验,他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I-U 图线,如图14-3-1所示,则下列判断中那些是正确的A .只有乙图线是正确的B .甲、丙图线是曲线,说明实验时的误差太大C .甲、丙图线不遵从欧姆定律,肯定是不可能的D .甲、乙、丙三个图线都有可能是正确的解析: 由于题目只是说“三种导电元件”,因此有可能是阻值不随温度变化的标准电阻,也可能是随温度升高阻值增大的金属导体,还有可能是随温度升高阻值减小的半导体。

半导体及其应用说课教案

半导体及其应用说课教案

一.教材分析:《半导体及其应用》是全日制普通高级中学教科书(必修加选修)第十四章《恒定电流》中的第三节内容。

它在教材中起着承上启下的作用。

因为:1.它承上一节《电阻定律电阻率》,启下一节《超导及其应用》。

通过这三节的学习,使学生对不同材料的导电性能有了较全面的了解。

2.前面教材中介绍了电容器、电阻,这节课要接触二极管、三极管,今后还将学习自感线圈,这些都是基本的电子元件。

《半导体及其应用》并不是本章的重点,在高考中属于Ⅰ级内容要求,但它是高中物理与实际相结合的典型例子。

通过这节课的学习,能大大激发学生对科学的兴趣,对祖国的热爱!二.教学目标:知识与技能:1.知道导体、绝缘体和半导体的概念,并能从电阻率的角度区别它们。

2.了解半导体的热敏特性、光敏特性和掺杂特性,。

3.了解半导体的广泛应用。

过程与方法:通过学生分组实验,培养学生的科学探究能力、动手实践能力、与他人合作的能力。

情感态度与价值观:1.激发学生对科学的兴趣。

2.使学生在探究学习中体验到探索和发现的快乐。

3.使学生体会到物理学对社会发展的重要影响,为他们树立远大目标打下基础。

三.重点、难点:重点: 1.半导体的特性。

2.半导体的应用。

难点: 1.学生分组实验:探究半导体的特性。

2.半导体的导电原理。

教学中主要通过三个环节来突破教学重点。

先由学生自己动手实验探究半导体特性,然后简单介绍半导体的导电原理,让学生知道半导体的特性是由它的物质微观结构决定的,最后介绍半导体的广泛应用。

这三个环节层层深入、环环相扣。

四.学情分析:优势是学生对这节课很感兴趣。

劣势是部分学生的实验动手能力较差,学生对晶体结构不熟悉,这给教学带来一定的困难。

五.教学方法:教学中采用多种教学方法,最突出的是采用了探究式教学。

科学探究的过程主要体现在学生分组实验中。

整个实验是在老师的启发下,学生自己设计实验电路图、实验步骤,与同伴合作完成实验,独立总结实验结果。

总之,在实验中能让学生做的尽量让他们自己做,能让学生说的尽量让他们自己说,老师及时给予肯定和鼓励,使学生体验到探索和发现的快乐。

半导体及其应用人教版(精)

半导体及其应用人教版(精)

半导体及其应用一、教学目标1.知道什么是半导体2.了解半导体的导电特性3.了解半导体的应用二、教学重点了解半导体的导电特性三、教学方法实验演示四、教具演示用欧姆表,热敏电阻,光敏电阻,火柴,手电筒等五、课时安排0.5课时六、教学过程(一)引入新课用提问的方式复习上节课学习的知识:1.什么是导体?其电阻与哪些因素有关?写出电阻定律的表达式。

2.导体的电阻率跟什么有关?导体的电阻率和导体的电阻有何区别?待学生回答后,教师:本节课学习有关半导体的知识。

(二)进行新课1.什么是半导体金属导体的电阻率一般约为10-8Ω·m~10-6Ω·m绝缘体的电阻率一般约为108Ω·m~1018Ω·m半导体的电阻率一般约为10-5Ω·m~106Ω·m2.半导体的导电性能【演示】(1)将半导体热敏电阻(或锗材料三极管3AX系列,e—c极反接)与演示用欧姆表串联,此时表盘指示电阻较大。

将火柴燃烧并靠进热敏电阻时,欧姆表显示其阻值急剧减小。

【结论】①半导体材料的电阻率随温度升高而减小,称为半导体的热敏特性。

【演示】(2)将半导体光敏电阻(或玻璃壳3AX81三极管外壳漆皮刮掉,使用e—c极)与演示用欧姆表串联,此时表盘指示电阻较大。

用手电筒照射光敏电阻时,欧姆表显示其阻值急剧减小。

【结论】②半导体材料的电阻率随光照而减小,称为半导体的光敏特性。

【演示】(2)将半导体光敏电阻(或玻璃壳3AX81三极管外壳漆皮刮掉,使用e—c极)与演示用欧姆表串联,此时表盘指示电阻较大。

用手电筒照射光敏电阻时,欧姆表显示其阻值急剧减小。

半导体还有一个重要特性:③半导体材料中掺入微量杂质也会使它的电阻率产生急剧变化,称为半导体的掺杂特性。

3.半导体导电特性的应用及发展1906年真空三极管的发明,为上个世纪上半叶无线电和电话的发展奠定了基础。

1947年,美国贝尔研究所的巴丁、肖克莱、布拉坦研制出第一个晶体三极管。

[精品]新人教版选修3-1高中物理 半导体、超导及其应用优质课教案

[精品]新人教版选修3-1高中物理 半导体、超导及其应用优质课教案

教设计:高中课程标准物理(人教版)选修3-1(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍半导体和超导现象的简单知识。

2、解析:这一节要使生知道半导体的光敏性、热敏性和单向导电性,知道超导现象及其在实际生活中的应用。

(二)目标及其解析1、知道导体、绝缘体和半导体的概念,并能从电阻率的角度区分它们2、了解半导体的热敏特性、光敏特性和单向导电性3、了解半导体和超导的应用思考题1 晶体二极管是用什么材料制成的?它的主要特点是什么?思考题2你对转变温度是如何理解的?解析:导体、绝缘体和半导体是从电阻率的角度加以区分它们。

半导体光敏性和热敏性是值在光照和温度升高时电阻变小,知道超导的应用,了解超导的发展。

(三)教问题诊断分析1、生在习知识过程中,初中知识没有好或遗忘,2、半导体的单向导电性生不容易理解。

3、超导中的转变温度生也容易忘记。

(四)、教支持条件分析为了加强生对这部分知识的习,帮助生克服在习过程中可能遇到的障碍,本节课要对反复讲解帮助生记忆。

(五)、教过程设计1、教基本流程复习上节内容→本节习要点→半导体→超导及其应用→练习、小结2、教情景问题1绝缘体、半导体、超导体分别是怎样定义的?设计意图:知道绝缘体、半导体、超导体是从导电性能上区分的问题2从课本中给出的导体、绝缘体和半导体的电阻率数值上,你有什么发现?设计意图:引导生看表格找规律。

问题3什么称之为热敏特性?光敏特性?单向导电性?设计意图:知道知道半导体的特点问题4半导体、超导体主要应用在那些方面?设计意图:知道半导体、超导体主要应用例题1 在自动恒温箱中,某种半导体材料的电阻率与温度的关系如图所示,已知这种材料具有发热和控温双重功能,下列判断正确的是:①通电前材料温度低于1,通电后,电压保持不变,它的功率( A )A.先增大后减小B.先减小后增大.达到某一温度后功率不变D.功率一直在变化②当其产生热量跟散失热相等时,温度保持在()A.1 B.2.1至2间某值 D.大于2的某值【变式】下列方法中可能使半导体电阻率发生改变的是:()A.改变半导体的温度 B.改变半导体的长度.改变半导体的光照情况 D.在半导体中加入其他微量杂质【变式】下列说法中错误的是()A.超导体的电阻总为零 B.所有物质都有超导现象.超导体可以自身产生电流 D.当温度降低到绝对零度以下,才会出现超导现象设计意图:巩固半导体和超导的基本概念(六)、目标检测1 关于电阻率,下列说法正确的是()A电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻2 用半导体材料制成的电阻可以作为热敏电阻,那么当温度升高时,该热敏电阻的阻值一定()A.增大 B.减小.不变 D.都有可能量改变其阻值,观察欧姆表的示数变化。

半导体及其应用人教版(理科)(精)

半导体及其应用人教版(理科)(精)

半导体及其应用
【学习目标】
1.知道什么是半导体.
2.了解半导体的导电特性.
3.了解半导体的应用.
【基础知识概述】
1.半导体
导电性能介于导体和绝缘体之间的某些物质.如硅、锗、砷化镓等.
2.半导体的导电特性及应用
(1)有些半导体的导电性能随温度升高电阻迅速减小,利用半导体的这种特性制成热敏电阻或对温度敏感的传感器.
(2)有些半导体在光照条件下电阻大大减小,利用半导体的这种特性做成各种光敏元件.如光敏电阻、光电管等.
(3)在纯净的半导体中掺入微量的杂质,会使半导体的导电性能大大增强,利用半导体的这一特性,制成晶体二极管、晶体三极管和集成电路.
(4)其他应用:半导体激光器、半导体太阳能电池等.
【经典例题精讲】
例简析半导体的导电性能及应用.
分析:半导体的导电性能是随温度而变化的.当温度升高时,自由电子数目迅速增加,导电能力迅速增大.利用这个特点可以做成半导体测温仪器、温度自动控制器等.
光的照射可以显著地改变半导体的性质,有的半导体用光照射时,导电性可明显增加,这样的材料可以用于计数或自动控制装置;有的半导体会由于光照而在其两端产生电压,光电池就是用半导体材料的这个性质制作的.在一块纯净的半导体材料中掺入微量的杂质时,它的导电性能会成千成万倍的增加,可以利用掺入种类和数量不同的杂质来控制半导体的导电性.用半导体材料可制成二极管、三极管、集成电路等各种各样的半导体器件.通讯设备、自动控制装置、电子计算机中都离不开它们.
用心爱心专心119号编辑- 1 -。

高中物理人教大纲版第二册:14.3 半导体及其应用(备课资料)

高中物理人教大纲版第二册:14.3 半导体及其应用(备课资料)

●备课资料晶体管与半导体科学技术的发展在20世纪的100年中,物理学的研究有了飞速的发展。

世纪初相对论和量子力学两大现代物理学支柱的建立,对物理学乃至整个自然科学的发展奠定了重要基础.激光科学、核科学、半导体科学等学科的发展无不与现代物理学的发展密切相关.就半导体科学技术而言,它以现代物理学的发展作为重要支撑,以第一只晶体管的发明作为重要契机,50多年来半导体科学与技术的迅速发展对全球的技术进步和经济发展起着重要作用。

众所周知,支撑IT产业发展的核心是半导体技术的快速发展,正是有了超大规模的集成电路,才有了我们今天各种现代化的高智能仪器和设备,才有了Internet和Web,才有了当今世界经济的大发展。

可以说半导体科学技术的发展与全球经济的发展紧密相关,它成为20世纪中后期发展最迅速、运用最广泛、影响最深远的一项高新技术,充分体现了科学技术是第一生产力.1。

从电子管到晶体管1947年12月16日是一个值得纪念的日子,这一天第一只晶体管诞生在美国著名的贝尔实验室,相对于电子器件的前辈-—电子管来说,晶体管的发明无疑是电子器件中的一场革命,此后半导体晶体管逐步取代电子管,使科学技术跃上了新的更高的层次.二次大战的爆发,对新的电子器件的需求更加迫切,在现实面前,寻找更好的电子器件来弥补电子管的不足摆到了重要的地位.在这种背景下,半导体的作用开始凸现,在研究新的半导体电子器件的工作中,美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿发挥了重要作用。

肖克利在20世纪30年代就曾指出:只有通过研究半导体,以半导体作为新的电子器件的材料,才有可能实现研制新电子器件的突破.1947年12月16日,巴丁和布拉顿在一块锗半导体上成功地实现了电流放大,这是第一只半导体晶体管.1949年肖克利提出P-N结理论,1950年试制出第一只P—N结晶体管.从而开辟了电子器件的新纪元.1956年12月10日,发明晶体管的三位美国科学家肖克利、巴丁和布拉顿被授予诺贝尔物理学奖,他们是当之无愧的.2.从分列半导体元件到超大规模集成电路现代电子学和半导体技术二者都是在晶体管的发明后开始的.10多年之后,集成电路问世,这些关键性事件导致了电子技术革命。

高中物理(人教大纲版)第二册 第十四章 恒定电流 三、半导体及其应用(第一课时)

高中物理(人教大纲版)第二册 第十四章 恒定电流 三、半导体及其应用(第一课时)

第三节半导体及其应用●本节教材分析本节在学生学习电阻定律、电阻率的基础上,介绍了半导体的特性和应用.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,其导电性能可以由外界条件控制,如温度、光照、掺杂等都可以使半导体的导电性能发生显著变化,因此半导体是电子元件、集成电路和微电子技术发展的基础。

●教学目标一、知识目标1。

理解导体、绝缘体和半导体的概念,并能从电阻率的角度区分它们。

2。

了解半导体的热敏特性、光敏特性和掺杂特性。

3.了解半导体的广泛应用。

二、能力目标1。

通过演示实验,培养学生的观察实验能力和分析概括能力.2。

培养学生理论联系实际的能力。

三、德育目标1。

通过介绍半导体的应用,培养学生热爱科技的高尚品质。

2。

通过查阅资料或访问网站,培养学生通过多种途径获取新知识的能力。

●教学重点半导体的热敏特性、光敏特性及掺杂特性.●教学难点利用演示实验抽象概括出半导体的热敏、光敏和掺杂特性是本节教学的难点。

●教学方法实验法、阅读法、分析法。

●教学用具演示欧姆表、热敏电阻、温度计、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、导线、开关、滑动变阻器、录像带。

●课时安排1课时●教学过程一、引入新课[师]上节课我们学习了电阻定律和电阻率,请同学们思考:电阻率的物理意义是什么?金属的电阻率跟温度有什么关系?[生]电阻率是反映材料导电性能的物理量,金属的电阻率随温度的升高而增大。

[师]请同学们回忆初中学过的导体、绝缘体的概念.[生]容易导电的物体称为导体;不容易导电的物体称为绝缘体。

[师]有一种物体,其导电能力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,这种材料称做什么呢?[生]半导体.[师]这节课我们学习半导体及其应用。

二、新课教学[师]下面让我们从电阻率的观点认识导体、绝缘体和半导体.投影以下内容:金属导体的电阻率约为10-8Ω·m~10-6Ω·m;绝缘体的电阻率约为108Ω·m~1018Ω·m;半导体的电阻率约为10-5Ω·m~106Ω·m.[师]从导体、绝缘体、半导体的电阻率你发现了什么?[生]导体的电阻率一般很小,绝缘体的电阻率一般很大,半导体的电阻率介于导体和绝缘体之间。

半导体物理及其应用

半导体物理及其应用

半导体物理及其应用随着现代科技的飞速发展,半导体技术已经深入到人们的生活中,从电子设备到太阳能、风能等新能源领域,都离不开半导体技术的应用。

那么,何为半导体物理,又有哪些应用呢?一、半导体物理概述半导体物理学是研究半导体材料的准确物理性质和电子行为的学问。

半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,因此叫做半导体。

其导电性能的变化与材料中掺杂的杂质密切相关。

例如,将硼、磷等元素杂质掺入硅晶体中,就可形成p型和n型半导体,达到控制其导电性能的目的。

而半导体材料的导电性能能够根据温度、光照等外界条件的不同而改变,这使得它在实际应用中更具灵活性。

半导体技术可以分为两个方面,一方面是半导体原始材料的生产与制备过程,另一方面是半导体器件的开发与生产。

半导体器件的平均尺寸通常不到数毫米,为了精确控制它的导电性能,需要配合世界上最干净、最先进的制造技术。

因此,半导体材料的生产与制备过程非常严格,需要工艺及安全上的协调、管理和控制。

二、半导体应用领域1. 电子设备智能手机、平板电脑、计算机等电子设备的出现使人们的生活变得更加便捷。

它们的核心器件都是采用半导体技术制造的微处理器。

由于半导体材料能够在三种之间穿行电子-价态、激发态和连续态之间,使它成为了制造微处理器的理想材料。

它的高温,低功耗,长寿命等特点也成为其在电子产业中的优势。

半导体材料还常常被用于光电转换,比如在计算机屏幕上,光学传感器,以及LED灯光的制造当中。

2. 太阳能、风能等新能源领域半导体还有一个重要的应用领域,是在新能源领域的应用。

半导体材料有很强的电子传导特性,光能照射在半导体材料上,其导电性能得到了增强,可产生电能。

因此利用半导体材料制造太阳能电池板就成为了当前新能源领域中的一大方向。

除此之外,半导体三极管还可以被应用于风能发电中的变流器等设备当中。

3. 医疗领域半导体技术已经在医学领域找到了诸多应用。

例如,半导体材料在生物药物、基因测序、病毒疾病诊断、放射性治疗和医疗设备控制等方面有着广泛的应用。

高中物理半导体及其应用 超导体及其应用 同步练习人教版第二册

高中物理半导体及其应用 超导体及其应用 同步练习人教版第二册

半导体与其应用超导体与其应用同步练习1.如下关于电阻率的说法中,正确的答案是〔〕A.各种材料的电阻率都随温度的升高而增大B.用来制作标准电阻的锰铜和康铜的电阻率不随温度的变化而变化C.金属的电阻率随温度的升高而增大D.半导体的电阻率随温度的升高而增大2.关于导体、半导体和绝缘体的如下说法中,错误的答案是〔〕A.超导体对电流的阻碍作用几乎为零B.集成电路是由半导体晶片制成的C.绝缘体接在电路中,仍有极微小的电流通过D.绝缘体内一个自由电荷也没有3.有一用半导体材料制成的电炉,较能正确反映通过电炉的电流强度随电压变化的关系图线为图50-1中的〔〕4.请你简述半导体的至少两种应用。

5.请你简述超导体的特点。

6.如图50-2所示,固定的超导圆环,在其右测放着一条形磁铁,此时圆环中没有电流,当把磁铁向右方移走时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定的电流,如此当磁铁移走后,圆环中的电流将〔填“很快消失〞或“继续维持〞〕。

7.实验明确,某些材料当温度降到某一定值时,其电阻突然降为零,这种现象叫做。

材料电阻降为零的温度为临界温度,其值与材料有关,如此图50-3所示的电阻——温度曲线图中,临界温度最高的样品为号。

〔填“Ⅰ〞、“Ⅱ〞或“Ⅲ〞〕答案:1、C2、D3、C4、如热敏电阻,由于有的半导体在温度升高时电阻减小非常迅速,所以可利用这种材料制成热敏电阻。

又如光敏电阻,由于有的半导体在光照条件下电阻大大减小,所以可利用这种半导体材料制成体积很小的光敏电阻,光敏电阻可以起到开关的作用,在需要对光照有灵敏反响的自动控制设备中有广泛应用。

再如晶体管,由于在纯净的半导体中掺入微量的杂质,会使半导体的导电性能大大增强,这在集成电路中起到了相当大的作用,等等。

5、超导体的特点是:当一些金属的温度降到某一数值时,其电阻突然降为零,超导的这一特点使超导体在电子学、电力工业、交通运输等很多领域有相当重要的应用,等等。

6、继续维持7、超导,Ⅰ。

高中物理第二册半导体及其应用超导ppt.ppt

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从导电性的角度,我们把材料分为导体、绝缘体, 还有半导体。那么,还有没有导电性更为奇特的 材料呢? 金属导体的电阻率一般都会随着温度的升高而升 高,随着温度的降低而降低,当温度降到足够低 的时候,情形会怎样呢? 前面我们从理论的角度解释电阻定律时曾经说过, 促使电子定向移动的因素是什么?——☆学生: 电场力。制约电子定向移动的微观因素是什 么?——☆学生:电子的热运动。 那么我们是不是可以这样认为,当温度足够低, 热运动很微弱的时候,电子受到的阻碍作用会非 常非常小呢? 下面大家从事实的角度、历史的角度、材料的角 度,还有应用的角度阅读一下教材P156~157的 内容,阅读完毕后,请同学们作相关的总结——
2、光敏性 解释可以源于化学键的性质。光敏电阻是一种薄膜 的电子元器件,材料一般为环氧树脂,阻值随着光 源强度而变化。应用—— 照相机自动测光、光电控制、室内光线控制、光控 音乐I.C. 、工业控制、光控开头光控灯、电子玩具。 3、二极管的单向导电性 如果将P型半导体和N型半导体烧结,由于两种半导 体载流子的不同,将形成单向导电性:即——P接 高电势N接低电势时电流较强(非线性)、N接高电 势P接低电势时电流较弱(非线性)。 这种特性广泛应用于电子线路中的整流环节。即便 是在一些简单的仪器中,也有应用,如打点计时 器…
5、超导磁悬浮列车 在超导磁悬浮列车的研究中走在最前列十日本。 1962年,日本着手设计磁悬浮列车,但当时是 利用正常导体产生的磁场时速达到307.8km/h , 1997年,日本又试制了超导磁悬浮列车,关键 部分是由两组超导电磁铁构成的,它们能提供极 强的磁场,使列车的速度达到500km/h 。
三、半导体及其应用 四、超导及其应用
教学目标
1、知道什么是半导体、它的电阻率范围 2、了解半导体的应用 3、知道什么是超导现象,了解相关名词 4、了解超导的历史,知道一些重要的物理事 件 5、知道超导的应用,激发勇于探索前沿科技 的精神
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用心 爱心 专心 110号编辑 - 1 - 半导体及其应用 超导及其应用
半导体及其应用 1.下列说法中正确的是:( )
A .半导体的导电性介于导体和绝缘体之间
B .绝缘体不能导电,而导体对电流没有阻碍作用
C .半导体的电阻率约为-810Ω·m ~-610Ω·m
D .半导体的电阻率是可变的
2.下列方法中可能使半导体电阻率发生改变的是:( )
A .改变半导体的温度
B .改变半导体的长度
C .改变半导体的光照情况
D .在半导体中加入其他微量杂质
超导及其应用
1.下列说法中错误的是:( )
A .超导体的电阻总为零
B .所有物质都有超导现象
C .超导体可以自身产生电流
D .当温度降低到绝对零度以下,才会出现超导现象
2.超导现象是指________.材料由正常状态转变为超导状态的温度,叫做________.
参考答案
半导体及其应用
1.ACD 2.ACD
超导及其应用
1.ABCD 2.有些物质在温度降低到绝对零度附近时,电阻率会突然减小到无法测量可以认为变成零的现象 转变温度。

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