2022年高二物理 （人教大綱版）第二冊 第十四章 恒定電流 三、半導體及其應用(第一課時)

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1、2022年高二物理 （人教大綱版）第二冊 第十四章 恒定電流 三、半導體及其應用(第一課時)本節(jié)教材分析本節(jié)在學生學習電阻定律、電阻率的基礎上，介紹了半導體的特性和應用.半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間，其導電性能可以由外界條件控制，如溫度、光照、摻雜等都可以使半導體的導電性能發(fā)生顯著變化，因此半導體是電子元件、集成電路和微電子技術發(fā)展的基礎.教學目標一、知識目標1.理解導體、絕緣體和半導體的概念，并能從電阻率的角度區(qū)分它們.2.了解半導體的熱敏特性、光敏特性和摻雜特性.3.了解半導體的廣泛應用.二、能力目標1.通過演示實驗，培養(yǎng)學生的觀察實驗能力和分析概括能力.2.培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的

2、能力.三、德育目標1.通過介紹半導體的應用，培養(yǎng)學生熱愛科技的高尚品質.2.通過查閱資料或訪問網(wǎng)站，培養(yǎng)學生通過多種途徑獲取新知識的能力.教學重點半導體的熱敏特性、光敏特性及摻雜特性.教學難點利用演示實驗抽象概括出半導體的熱敏、光敏和摻雜特性是本節(jié)教學的難點.教學方法實驗法、閱讀法、分析法.教學用具演示歐姆表、熱敏電阻、溫度計、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學生電源、導線、開關、滑動變阻器、錄像帶.課時安排1課時 教學過程一、引入新課師上節(jié)課我們學習了電阻定律和電阻率，請同學們思考：電阻率的物理意義是什么？金屬的電阻率跟溫度有什么關系？生電阻率是反映材料導電性能的物理量，金屬的電阻率隨溫度

3、的升高而增大.師請同學們回憶初中學過的導體、絕緣體的概念.生容易導電的物體稱為導體；不容易導電的物體稱為絕緣體.師有一種物體，其導電能力介于導體和絕緣體之間，而且電阻不隨溫度的增加而增加，反隨溫度的增加而減小，這種材料稱做什么呢？生半導體.師這節(jié)課我們學習半導體及其應用.二、新課教學師下面讓我們從電阻率的觀點認識導體、絕緣體和半導體.投影以下內容：金屬導體的電阻率約為108 m106 m；絕緣體的電阻率約為108 m1018 m；半導體的電阻率約為105 m106 m.師從導體、絕緣體、半導體的電阻率你發(fā)現(xiàn)了什么？生導體的電阻率一般很小，絕緣體的電阻率一般很大，半導體的電阻率介于導體和絕緣體之

4、間.師回答得很好.請同學們列舉幾種常見的半導體材料.生鍺、硅、砷化鎵、銻化銦等都是半導體材料.2.半導體的應用師半導體材料的導電性能受外界條件的影響很大，除了溫度外，用光照射半導體，在半導體中摻入微量的其他物質，都可能使半導體的導電性能發(fā)生顯著變化.半導體的這一特性是導體和絕緣體所沒有的，在現(xiàn)代技術中有重要的應用.請同學們觀察下面的演示實驗.演示熱敏電阻的熱敏特性.(1)按圖所示連接好電路，多用電表選擇開關置于“R100”檔.(2)將熱敏電阻放入有少量冷水并插有溫度計的燒杯中，記下溫度計的示數(shù)和熱敏電阻的阻值.(3)將熱水分幾次注入燒杯中，記下在不同溫度下熱敏電阻的阻值.(4)實驗結論：熱敏電

5、阻的阻值隨著溫度的升高而_.生熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而減小.師熱敏電阻能將溫度變化轉化為電信號，測量這種電信號，就可以知道溫度變化的情況.演示光敏電阻的光敏特性.（1）按下圖所示連接好電路，多用電表選擇開關置于“R1 k”檔.(2)先測出小燈泡不發(fā)光時光敏電阻的阻值.(3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光.調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡的亮度由暗變亮，觀察光敏電阻的阻值變化情況.(4)實驗結論：光敏電阻在光照加強的條件下，其阻值逐漸_.生光敏電阻在光照加強的條件下，其阻值逐漸減小.師光敏電阻可以起到開關的作用，在需要對光照有靈敏反應的自動控制設備中有廣泛應用.師介紹半導體的摻雜特性.在純凈的半導體中摻入

6、微量的雜質，會使半導體的導電性能大大增強，這種特性叫半導體的摻雜特性.請同學們閱讀教材內容，了解半導體摻雜特性在實際生產生活當中的應用.生利用該特性人們制成了晶體二極管、晶體三極管.師放錄像（集成電路、超大規(guī)模集成電路），請學生了解半導體在現(xiàn)代科學技術中的重要作用 .三、小結本節(jié)課主要學習了以下幾個問題：1.導體、絕緣體、半導體的概念，并能從電阻率的觀點認識這三種材料.2.半導體的電阻隨著溫度的升高而減小.3.熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而急劇減小.4.光敏電阻的阻值隨著光照的增強而減小.5.有的半導體中摻入微量的雜質，會使半導體的導電性能大大增強.四、作業(yè)1.查閱資料或訪問網(wǎng)站，了解半導體在

7、現(xiàn)代科學技術中的重要應用.2.預習超導及其應用.五、板書設計六、本節(jié)優(yōu)化訓練設計1.在自動恒溫裝置中，某種半導體材料的電阻率與溫度的關系如下圖所示，已知這種材料具有發(fā)熱和控溫雙重功能，下列說法中正確的是（1）通電前材料的溫度低于t1，通電后電壓保持不變，它們的功率是 A.先增大后減小 B.先減小后增大 C.達到某一溫度后功率不變 D.功率一直在變化（2）若它產生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在 A.t1 B.t2 C.t1到t2的某個溫度上 D.大于t2的某個溫度上2.在下圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，D為發(fā)光二極管（電流越大，發(fā)出的光越強），且R與D之間的距離不變，下列說法中正確的是A.當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率增大B.當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率減小C.當滑動觸頭P向右移動時，L消耗的功率可能不變D.無論怎樣移動滑動觸頭P，L消耗的功率都不變參考答案：1.(1）A （2）C2.A