Урок физики в 10 классе на тему электрический ток в полупроводниках

полупроводники - урок физики в 10 классеУчебно-воспитательные задачи
Дидактическая цель урока физики на тему полупроводники
1. На основе электронной теории сформулировать у учащихся представление о свободных носителях электрических зарядов в чистых и примесных полупроводниках.
2. Объяснить физическую природу зависимости электропроводимости полупроводников от температуры и облучения (освещенность).
3. Ознакомить учащихся с механизмом получения полупроводников n – типа и p – типа.

Воспитательная цель.
Изучение материала по физике представляет широкие возможности для воспитания патриотических чувств у учащихся. Следует отметить, что российские физики внесли достойных вклад в развитие теории полупроводников и технологии полупроводниковых материалов.
Основные знания и умения на уроке физики в 10 классе на тему полупроводники
1. Знать, какие вещества относятся к полупроводникам, чем они отличаются от проводников и диэлектриков, из чего складываются собственная проводимость полупроводников.
2. Дать логическое обоснование механизму образования полупроводников n – типа и p – типа.
3. Умение решать качественные задачи на полупроводники.
Методика проведения урока
Последовательность изложения нового материала.
1. Сравнительная характеристика удельного сопротивления и проводимости полупроводников, диэлектриков и полупроводников. Понятия о полупроводниках.
2. Механизм образования свободных носителей электрических зарядов в полупроводниках. Понятия генерации пар «электрон-дырка».
3. Зависимость собственной проводимости полупроводников от температуры и освещенности.
4. Примесная проводимость полупроводников. Полупроводники n – типа и p – типа.
Оборудование урока физики на тему ток в полупроводниках
Таблица «периодическая система элементов Д.И. Менделеева» , школьный набор полупроводников, гальванометр, соединительные провода, нагреватель.
Демонстрация.
Зависимость проводимости полупроводников от температуры освещенности: кинофрагмент «Собственная проводимость полупроводников» и примесная проводимость полупроводников из кинофильма «Полупроводники и их применения».
Мотивация познавательной деятельности учащихся.
Большая роль в научно-технической программе принадлежит полупроводникам. Полупроводники, получили широкое распространение в радиотехнике, в устройствах выпрямителей и усилителей электрических сигналов, в воспроизводящих устройствах, сигнализации, в контрольных устройствах, в автоматике и измерительной аппаратуре, в устройстве термоэлементов источников электрической энергии, преобразующих тепловую энергию непосредственно в электрическую и т.д. Следует отметить, что знание физических свойств полупроводников необходимо не только для общего умственного развития учащихся, но и для их профессиональной подготовке по профилю избранной специальности.
Основная часть урока физики в 10 классе на тему электрический ток в полупроводниках
Проверка знаний умений и навыков учащихся.
Фронтально опросить пять, шесть учащихся.
Изучение нового материала по теме полупроводники
1. Рассказать о технической применимости полупроводников и значение знаний о полупроводниках для учащихся при обучении по избранной специальности.
2. Провести беседу о природе проводимости тока в различных средах по вопросам:
a) от каких факторов зависит проводимость вещества?
b) почему в металлах содержится огромное количество свободных электронов?
c) почему одни вещества являются проводниками, а другие диэлектриками?
d) как зависит сопротивление металлических проводников от температуры?
e) как зависит сопротивление диэлектриков от температуры? Почему?
f) как влияет примеси на сопротивление проводников и диэлектриков?
3. Сравнение удельного сопротивления полупроводников (10-6 – 10-8) Ом/м, диэлектриков (108 – 1013) Ом/м и полупроводников (10-2 – 106) Ом/м. Долгое время полупроводники не имели практического применения в технике. Однако особые свойства этих веществ сделали их чуть ли не самыми популярными в науке и технике наших дней.
4. Большинство минералов и руд, многие окислы и сплавы металлов – полупроводники. Двенадцать химически чистых элементов в твердом состоянии при определенной кристаллической структуре обладает полупроводниковыми свойствам: германий, кремний, селен, сера, углерод, фосфор, олово и т.д. Желательно на таблице Д.И. Менделеева цветным маркером выделить указанные выше элементы.
5. Строение чистых полупроводников, чтобы понять механизм возникновения «проводимости» у полупроводников, необходимо знать строение полупроводниковых кристаллов и природу связей удерживающих атомы кристалла друг около друга. Для примера можно рассмотреть кристалл германий или кремний. Это четырех валентные элементы, обладающие ковалентной связью. Собственная проводимость чистых полупроводников электронно-дырочные. Суммарный заряд свободных электронов и суммарный заряд дырок одинаковый, поэтому полупроводник в целом нейтрален. Так, например, германий при комнатной температуре содержится в 1 см3 – 3•1013 свободных электронов, в то время как число атомов в этом объеме составляет примерно 1023. Число свободных электронов и дырок составляет примерно одну десятимиллиардную часть от общего числа атомов. Собственная проводимость полупроводников обусловлена в них небольшого числа сводных электронов и дырок. Если полупроводник поместить в электрическое поле, то возникает направленное движение свободных электронов и дырок. Электроны движутся навстречу полю, а дырки по направлению поля.
6. Примесная проводимость полупроводников состоит в том, что в них при небольшом добавлении примесей наряду с собственной проводимостью возникает примесная проводимость, обусловленная появлением дополнительных подвижных носителей электрических зарядов. Изменяя концентрацию примесей, можно значительно изменить число носителей заряда того или иного знака. Благодаря этому можно создать полупроводники с преимущественной концентрации либо отрицательно, либо положительно заряженных носителей зарядов. Рассмотреть методы получения полупроводников n – типа и p – типа. Основные и не основные носители зарядов в этих полупроводниках.
7. Демонстрация зависимости проводимости полупроводников от температуры и освещенности; фрагменты из кинофильма «Полупроводники и их применение».
Завершающая часть урока физики в 10 классе на тему Электрический ток в полупроводниках
1. Какие полупроводники называются Р типа?
2. Какие полупроводники называются N типа?
Электрический ток в полупроводниках – скачать урок физики

Эта запись была опубликована в рубрике Физика и отмечена метками . Добавить в закладки ссылку.

Комментирование закрыто.