【步步高 学案导学设计】2021-2021学年高中物理 第二章 第2节 半导体课时作业 教科版选修3-3.doc

第2节半导体1与导体相比，半导体有如下不同的特性(1)导体中电流的载体(载流子)为自由电子，而半导体中电流的载体除自由电子外，还有“_”(2)半导体的电阻率对掺入杂质非常_通过控制半导体材料的_，可以控制半导体材料的导电性能(3)在一般情况下，导体的电阻率与温度成线性关系，即电阻率随温度升高而增大；半导体材料的电阻率与温度的关系则较为复杂，有些半导体材料对_、_非常敏感，外界温度、光照的微小改变都能使_迅速发生变化2在纯净的半导体材料中掺入不同的杂质，会形成不同类型的半导体，其中以_导电为主的称为N型半导体，以_导电为主的称为P型半导体把N型半导体与P型半导体通过一定的技术手段结合在一起，可形成PN结，也就是一个半导体二极管，二极管具有_性，利用此特性可以将交流电变成直流电将一层P型(或N型)半导体夹进两层N型(或P型)半导体之间可制成三极管，三极管具有_或_的作用3光敏电阻是利用半导体材料在光照条件下，其电阻率迅速_的特性制成的一种半导体器件热敏电阻是利用半导体材料在温度变化时，其电阻率迅速_的特性而制成的半导体器件4发光二极管具有_、_、_、_、所发出的光中无_，对人体无任何损害等特点5科学家研究发现，许多材料当其厚度、横截面的线度或其颗粒的线度在1100 nm时，就会表现出十分奇特的力学、热学、磁学、光学、化学等性质人们把特征尺寸在1100 nm，并具有新特性的材料称为纳米材料_、_、纳米机器人、纳米陶瓷、_等是由纳米材料衍生出来的一些高科技产品6下列关于半导体、超导体的说法中，正确的是()A半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，可制作二极管B半导体的导电性能良好，可制作远距离输电导线C超导体的导电性能最好，可制作电炉丝D超导体的电阻为零，没有实际用途7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【概念规律练】知识点一半导体材料的特性1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2下列对晶体二极管单向导电性解释正确的是()A由于用作半导体材料的硅是一种单晶体，而单晶体具有各向异性，所以晶体二极管具有单向导电性B由于在硅中掺入了少量的磷(或砷)，使物质的组成发生变化所致C由于硅中掺入三价元素硼后，缺少一个电子，多出一个带正电的空穴，而空穴不能自由移动，所以只靠电子定向移动导电，因此具有单向导电性D由于晶体二极管由PN结组成，加正向电压时，N型半导体的电子受电场力作用而越过PN结，形成电流，二极管导通；当加反向电压时，电子在电场力作用下很难越过PN结，因此表现出单向导电性知识点二光敏电阻和热敏电阻的特性3如图1所示，图1R1、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()A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4.图2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所示电路，定值电阻R1，半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，电容器C.当环境温度降低时()A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消耗的功率增大知识点三纳米材料的性能5下列认识正确的是()A纳米是一种尺寸很小的材料，是纳米材料的简称B纳米技术就是重新排列原子而制造具有新分子结构的技术C纳米是一个长度单位D纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能6纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能，以下关于纳米材料的性能的说法中正确的是()A在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性B在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多C在电学性能方面，纳米金属在低温时会呈现超导电性D在化学性能方面，纳米材料化学活性低，因此化学稳定性强1影响半导体的导电性能的物理因素有()A温度 B光照 C纯净度 D压力2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3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4.图4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4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()A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5.图5半导体温度计是利用热敏电阻制造的如图5所示，如果待测点的温度升高，那么()A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6.图6如图6所示的电路中，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()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无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变7. 图7如图7所示，定值电阻R1，负温度系数的热敏电阻，小灯泡L，当温度降低时()AR1两端的电压增大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8如图8所示电路中，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8A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9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纳米材料题号123456789答案10.图9如图9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11.图10如图10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与负温度系数的热敏电阻RT的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央若在RT上擦一些酒精，表针将如何摆动？若用吹风机将热风吹向电阻，表针将如何摆动？第2节半导体课前预习练1(1)空穴(2)敏感杂质浓度(3)温度光照电阻率2电子空穴单向导电放大信号开、关电流3下降改变4耗电量小可以用低压(6 V以下)直流电作为电源也可以用市电(220 V)作电源固体化、体积小紫外线和红外线5太空电梯隐形飞机纳米涂料6A7A课堂探究练1BC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会大大增强，故选项D错误点评半导体材料是一种新型微电子材料，其电阻率介于导体与绝缘体之间，但易受外在条件的影响2D晶体二极管的单向导电性是由半导体中导电粒子能否在电场力作用下顺利通过PN结所决定的3BD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错误点评当照射光敏电阻的光增强时，光敏电阻的阻值减小；当光减弱时，阻值增大4AB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5BCD纳米是一个长度单位，1 nm109 m，俗话说：“纳米不是米，蓝牙不是牙”它比一般的分子、原子要大，纳米材料是对分子、原子进行重新排列而得到的材料，它具有很多特性综上所述，B、C、D正确6AB纳米材料具有良好的性能，在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性，A正确在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多，B正确在电学性能方面，纳米材料在低温时会呈现电绝缘性；而在化学性能方面，纳米材料具有相当高的化学活性，故选项C、D错误点评(1)力学性能：高强、高硬和良好塑性(2)热学性能：熔点较低(3)电学性能：低温时会呈现电绝缘性(4)化学性能：具有相当高的化学活性课后巩固练1ABC2A3C4AC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之变化5C6A7C8AC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；若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变亮D项错误9C10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，指针左偏；若用手电筒的光照射R，电阻减小，指针右偏11见解析解析由于酒精蒸发，热敏电阻RT温度降低，电阻值增大，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻RT温度升高，电阻值减小，指针将向右偏8