教科版选修33 3.2半导体 学案.doc

2半导体学习目标1.知道半导体的特性.2.知道半导体二极管的单向导电性.3.了解半导体三极管和集成电路的作用.4.知道光敏电阻、热敏电阻、发光二极管和光电池的作用及其特点一、半导体的特性晶体管、集成电路导学探究1根据材料的导电性能，可以把固体材料分为导体、半导体和绝缘体，你知道它们的电阻率分别处于什么范围吗？答案导体的电阻率数值一般为108106 m，半导体的为105107 m，绝缘体的为1081020 m.2与导体相比，半导体有哪些不同？答案(1)半导体有掺杂特性(2)半导体材料的电阻率与温度的关系较为复杂(3)有些半导体材料对温度、光照非常敏感，当温度或光照发生微小改变时，电阻率可迅速发生变化3你了解半导体材料的一些应用知识吗？答案半导体材料可制作二极管、三极管、集成电路等知识梳理1半导体的特性(1)导电性能介于导体和绝缘体之间，是非线性元件(填“线性”或“非线性”)(2)特性有掺杂特性、光敏特性和热敏特性等2晶体管、集成电路(1)二极管结构：n型半导体与p型半导体的结合体特点：单向导电性作用：将交流电变为直流电(2)三极管结构：两层n型夹入一层p型，或两层p型夹入一层n型作用：放大信号或开、关电流用途：在晶体管收音机、电视机里用于放大信号；在计算机中作为开关和其他用途(3)集成电路结构：把许多二极管、三极管等晶体管，以及电阻、电容等元件做在一块半导体芯片上特点：电信号在其中传输速度极快用途：各种电子仪表、家用电器、电脑之中，都含有各种类型的芯片，用来对信息进行存储、处理、控制和显示即学即用判断下列说法的正误(1)半导体的电阻率与温度的关系为线性关系()(2)二极管可以将直流变成交流()二、各种特殊性能的半导体器件导学探究请列举一些半导体器件答案热敏电阻、光敏电阻、可控硅等知识梳理1光敏电阻特性：用光照射时，电阻率迅速下降应用：自动控制的装备中2热敏电阻特性：温度变化时，电阻率迅速改变有两类：一类是负温度系数的热敏电阻；另一类是正温度系数的热敏电阻3光电池特性：将太阳辐射直接转换成电能应用：为卫星、计算器等提供能量4发光二极管(led)特性：通电后能发光优点：效率高、寿命长，不易破损即学即用判断下列说法的正误(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制成的()(2)所有热敏电阻的阻值都随温度升高而减小()一、半导体的特性晶体管、集成电路例1(多选)半导体就是导电能力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正确的是()a半导体导电能力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，其导电性能会减弱答案bc解析半导体材料的导电性能受温度、光照及掺入杂质的影响，故a错误掺入杂质后半导体材料的导电性能可能会大大增强，故d错误二、各种特殊性能的半导体器件例2(多选)如图1所示，r1、r2为定值电阻，l为小灯泡，r3为光敏电阻，当照射光强度减弱时()图1a电压表的示数增大br2中电流增大c小灯泡的功率增大d电路的路端电压增大答案bd解析当光照减弱时，r3的阻值增大，则并联部分的阻值增大，进而并联部分的电压增大，流过r2的电流i2增大，b正确而且由于外电路的阻值变大，路端电压增大，d正确电路的总电阻增大，则干路电流i干减小，由ur1i干r1知，电压表的示数减小，a错误由ili干i2知流过小灯泡的电流减小，则小灯泡的功率减小，c错误例3(多选)在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制如图2所示的电路，定值电阻r1，rt为负温度系数的热敏电阻，c为电容器当环境温度降低时()图2a电容器c的带电量增大b电压表的读数增大c电容器c两板间的电场强度减小dr1消耗的功率增大答案ab解析当环境温度降低时，热敏电阻阻值变大，电路的总电阻变大，由i知i变小，又ueir，则电压表的读数u增大，b正确；又由u1ir1及p1i2r1可知u1变小，r1消耗的功率p1变小，d错误；电容器两板间的电压u2uu1，u2变大，由场强e，qcu2可知q、e都增大，故a正确，c错误1图3所示的电子体温计根据流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这利用半导体()图3a良好的导电特性b良好的绝缘特性c电阻随温度变化而变化的特性d电阻随光照变化而变化的特性答案c2上海世博会场里很多的照明灯是led灯，led灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管现在用的二极管主要是由下列哪种材料制成()a陶瓷材料b金属材料c半导体材料d纳米材料答案c3半导体温度计是利用负温度系数的热敏电阻制造的如图4所示，如果待测点的温度升高，那么()图4a热敏电阻变大，灵敏电流表示数变大b热敏电阻变大，灵敏电流表示数变小c热敏电阻变小，灵敏电流表示数变大d热敏电阻变小，灵敏电流表示数变小答案c一、选择题1下列物体中，用到了半导体材料的是()a智能机器狗 b白炽灯泡c普通干电池 d滑动变阻器答案a2关于光敏电阻，下列说法正确的是()a受到光照越强，电阻越小b受到光照越弱，电阻越小c它的电阻与光照强弱无关d以上说法都不正确答案a3如图1所示，定值电阻r1，负温度系数的热敏电阻rt，小灯泡l，当温度降低时()图1ar1两端的电压增大b电流表的示数增大c小灯泡的亮度变强d小灯泡的亮度变弱答案c4(多选)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图2所示电路中的a、b两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()图2a置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻b置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻c用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻d用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻答案ac解析热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随光照变化5(多选)如图3所示的电路中，电源电动势为e，内阻为r，rt为负温度系数热敏电阻，r为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡l正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()图3a温度不变，光照增强b温度升高，光照不变c温度降低，光照增强d温度升高，光照减弱答案ac解析由题图可知，当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡l都会变暗，结合光敏电阻特性可知，a项正确，b项错误；若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻的阻值增大，小灯泡l也会变暗，c项正确；若热敏电阻阻值减小，光敏电阻阻值增大，则小灯泡变亮d项错误6.如图4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，led为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且r与led相距不远，下列说法中正确的是()图4a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消耗的功率都不变答案a二、非选择题7.如图5所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻r的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央若用不透光的黑纸将r包裹起来，表针将向_(填“左”或“右”)转动；若用手电筒的光照射r，表针将向_(填“左”或“右”)转动图5答案左右解析光敏电阻受光照越强，电阻越小，所以将r用不透光的黑纸包起来，电阻增大，表针左偏；若用手电筒的光照射r，电阻减小，表针右偏8.如图6所示，将多用电表的