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第三节 半导体


*第三节 半导体 

(一)教材 人教社九年义务教育初中物理第二册

(二)教学目的

  1.常识性了解什么叫半导体和常见的半导体材料.

  2.常识性了解半导体具有的三种特殊的电学性能.

(三)教具

  演示实验:四节干电池,量程是5毫安的电流表,锗晶体二极管(2AP型)一只,玻璃外壳的三极管(如3AX型)一只,开关一个,导线若干.

(四)教学过程

  1.复习

  提问:(1)什么是导体,什么是绝缘体?

  (2)怎样比较材料导电性能的好坏?

  (比较长度、横截面积和温度都相同的情况下,不同材料制成导体的电阻大小.)

2.引入新课

  翻开课本看几种材料制成的长1米、横截面积1毫米2的导线在20℃时的电阻是10-1~10-2欧.举几个绝缘5的例子,长1米、横截面积是1毫米2的木材在20℃时的电阻约是10-14~1018欧,玻璃的电阻是1016~1020欧,橡胶的电阻是1018~1021欧.

  由比较可见,在相同条件下,绝缘体的电阻比导体的电阻大十万亿(1013)倍以上.

  3.进行新课

  (1)什么叫半导体?

  导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,叫做半导体.

  例如:锗、硅、砷化镓等.

  半导体在科学技术,工农业生产和生活中有着广泛的应用.(例如:电视、半导体收音机、电子计算机等)这是什么原因呢?下面介绍它所具有的特殊的电学性能.

  (2)半导体的一些电学特性

  ①压敏性:有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化.

  用途:制成压敏元件,接入电路,测出电流变化,以确定压力的变化.

  ②热敏性:有的半导体在受热后电阻随温度升高而迅速减小.

  用途:制成热敏电阻,用来测量很小范围内的温度变化.

  按图9连好电路,不要给学生画出电路图,告诉学生电路中的D中有半导体锗,让学生观察常温下电流表的示数(示数很小),再用手捏住D,或用点燃的火柴接近D,观察此时电流表示数(示数明显增大).

 

  比较前后两次电流表示数,说明半导体的电阻随温度升高而减小.

  ③光敏性,有的半导体在光照下电阻大为减小.

  用途:制成光敏电阻,用于对光照反映灵敏的自动控制设备中.

  先做实验,电路图见图10.用四节干电池串联作电源.图中三极管用玻璃外壳的三极管(例如3AX81),把外壳上的漆刮去,将三极管的发射极e、集电极c连入电路中.

 

  在没有光照时,观察电流表的示数(示数很小),再用手电筒光照到管内锗片(PN结上),观察电流表的示数变化(示数明显变大).

  比较前后两次电流表示数,说明半导体受到光照后电阻将大大减小.

  4.小结

  这堂课讲授了什么是半导体,一些常见的半导体材料,半导体的三种电学特性,正是由于半导体具有许多特殊的电学性质,所以它有着广泛的应用.

(五)说明

  1.半导体这一内容,只要求做到常识性了解,不要讲得过深过难.这一部分知识是科学常识,又将学习第十五章有用的电子元件做准备,所以虽然是选学内容,还是讲讲为好.

  2.半导体的热敏性和光敏性,最好是通过实验的观察得出结论,使学生获得感性知识,还可以提高学习兴趣.

《第三节 半导体》
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