教科版物理选修3-1 第二章 第2节 电阻定律 精品课件+教学设计+资源库 （11份打包）

半导体技术及其应用 1．半导体技术 习惯上称电阻率为 的材料为半导体．常用的半导体材料为硅、锗等4价元素．纯净的半导体称为本征半导体，其导电性能很差；在本征半导体中掺入微量杂质，其导电性能将发生显著变化，称为杂质半导体．掺入5价元素(如磷、砷、锑等)的半导体，称为N型半导体；掺入3价元素(如硼、铝、铟等)的半导体，称为P型半导体．在一块完整的硅片上，用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体，一边形成P型半导体，则在两种半导体的交界面附近就形成了PN结．PN结是构成各种半导体器件的基础． 将一个PN结封装起来并加上外引线，就构成一个半导体二极管(如图1)．二极管具有单向导电性，可用于整流、检波、混频、开关和稳压等．除一般用途的二极管外，还有一些用于特殊用途，如变容二极管、发光二极管． 在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，就构成了半导体三极管．两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有NPN和PNP两种．从三个区引出相应的电极，分别为基极b、发射极e、集电极c(如图2)．三极管具有放大作用和门电路作用． 2．晶体二极管及其应用 晶体二极管是一种由半导体材料制成的、具有单向导电性的两极器件，可以用于整流、检波、混频、开关、稳压等．在电路图中，晶体二极管用图3所示的符号来表示． 晶体二极管的最重要的特性是单向导电性，即当外加正向电压时，它呈现的电阻(正向电阻)比较小，通过的电流比较大，当外加反向电压时，它呈现的电阻(反向电阻)很大，通过的电流很小，通常可忽略． 晶体二极管按照使用的材料不同，可分为锗二极管、硅二极管和砷化镓二极管．按照功率不同，可分为大功率管和小功率管．按照用途的不同可分为：普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、光敏二极管、发光二极管(LED)． P区 N区 PN结 阳极引线 阴极引线 阳极 阴极 图1 N P N 发射区 发射区 基区 基极 基极 发射极 发射结 集电结 b e c b c e b c e NPN型 PNP型 图2 正极 负极 导通方向 图3 $$电学实践 1．家庭装饰中的导线线号 一般常用电线规格为1.5、2.5、4、6、10平方毫米等，这里所说的规格是指电线芯线的横截面积．每一种规格又有很多品种，如BVT（双塑保护）、BV（单塑保护）、2R-BW（阻燃双塑）、2R-BV（阻燃单塑），而且等级也有所不同，有国际标准、国家标准．一般家庭装饰中电线布置要求是：照明线和插座线要分开控制，电线为2.5平方毫米，厨房用电、空调用电以及按摩浴缸等大功率用电器一定要用专线，电线为4平方毫米．因为大功率用电器的工作电流大，电线上的发热量大，所以要减小电线的电阻，只有增大横截面积． 2．电阻器R与电位器W 在电子设备中，电阻器是应用最广泛的一种元件．其主要用途是稳定和调节电路中电流和电压．其次还可作为分流器、分压器和消耗能量的负载等．常用电阻器有实心碳质电阻、薄膜电阻器、线绕电阻器和热敏电阻器等，其中又有固定电阻器和可变电阻器之分． 电位器是一种具有三个接头的可变电阻器，其阻值可在一定范围内连续可调．电位器的种类有以下几种：按电位器的材料可分为碳质、薄膜和线绕三种．它们的性能和特点与同材料的固定电阻器相似，所不同的只是电位器有可动触点．因而使用电位器时需要考虑它的阻值变化特性、接触的可靠性、材料的耐磨性等等．一般线绕电位器的误差小于±10%，非线性电位器的误差小于±20%．其阻值、误差和型号均标在电位器上． 按调节机构的运动方式可分为旋转式、直滑式．按机构可分为单联、双联、带开关、不带开关等；开关式又有旋转式、推拉式、按键．按用途可分为普通电位器、精密电位器、功率电位器、微调电位器和专业电位器等．按输出特性和函数关系可分为线性和非线性电位器． $$超导及其应用 1911年，荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银，当温度下降到4.2K时发现水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性．具有这种性质的导体称为超导体，如钛、锌、铊、铅和汞等．使超导体电阻为零的温度叫超导临界温度，目前各国科学家都在致力于提高超导的临界温度，1987年底临界温度的记录已被科学家们提高到125K．故目前称之为高温超导． 高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了道路．高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用，如超导发电、输电和储能；电子学应用，如超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性应用，如磁