Урок по физике, 'полупроводники. Полупроводниковые приборы. '8 класс

Тема урока:Полупроводники. Полупроводниковые приборы.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Дидактическая цель: ввести понятие полупроводника, изучить их особенности и свойства.

Задачи :1) образовательные: ввести понятие полупроводник, выявить особенности носителей заряда в полупроводниках.

2) воспитательные: продолжить формирование познавательного интереса учащихся, умения работать в паре, провести межпредметные связи с информатикой, историей.

3) развивающие: активация мыслительной деятельности учащихся , развитие умений сравнивать, обобщать, логически мыслить.

Место урока: урок проводится в 8 классе после изучения темы «Постоянный электрический ток .»

ТСО: презентация к уроку , фрагмент «проводники и диэлектрики » урока «КиМ», комплект полупроводниковых приборов лаборатории L-микро, вакуумный триод на подставке, микросхема.

Ход урока.

1.Оргмомент .

Учитель : Добрый день! Здравствуйте, садитесь.

2.Актуализация знаний. Постановка цели урока.

У: Тема урока: «Полупроводники. Полупроводниковые приборы».

До сих пор мы с вами рассматривали две группы веществ: проводники и диэлектрики. Дома вам нужно было прочитать п.2 параграфа 8. Давайте вспомним, какие вещества называются проводниками?

Ответы учащихся: вещества, которые проводят ток;

-переносят заряд.

Какие вещества называются диэлектриками?

Ответы учащихся - вещества, которые не проводят ток;

-не переносят заряд.

А чем вызвано различие электрических свойств проводников и диэлектриков?почему одни вещества проводят ток, другие нет?

Ответы учащихся-в проводниках есть свободные заряды.

А в диэлектриках? Вспомните, как называются заряды в диэлектриках?

Ответы учащихся- связанные.

С чем же они связаны?

Ответы учащихся-с узлами кристаллической решётки.

Приведите примеры проводников, диэлектриков.

Молодцы, давайте ещё раз обобщим.(фрагмент о проводниках и диэлектриках).

А что же можно сказать о полупроводниках?

Ответы учащихся- занимают промежуточное положение;

-Возможно есть заряды, которые при некоторых условиях становятся свободными

Итак, давайте определим, что мы сегодня должны выяснить, что узнать:

Ответы учащихся -что такое полупроводник?

-где применяется?

У: Хорошо, а я ещё добавлю: выясним, каковы носители заряда в полупроводниках?

Откроем тетради, подпишем число, тему урока и ещё раз: что мы хотим выяснить (цель урока на слайде)

3. Изучение нового материала

У: полупроводники на самом деле не редкость, к примеру ¼ часть земной коры составляет кремний. Но использовать полупроводники люди научились не так давно, когда были открыты их необычные свойства.

Обратимся к схеме на доске. Основные её элементы вам знакомы:

Ответы учащихся: называют элементы цепи( источник тока, ключ, амперметр, вольтметр)

У: Но вот резистор в цепи необычный, стоит в обозначении с буквой t°.

Это терморезистор.

Запишите в тетради название, зарисуйте обозначение.( со слайда)

Давайте выясним , как он работает. Замыкаем ключ, запишем показания приборов (U=10B, I=4мА=0,004А). А сейчас опустим терморезистор в горячую воду. (U=10B, I=12мА=0,012А). Что мы видим ?

Ответы учащихся- сила тока увеличилась в 3 раза.

Что можно сказать о сопротивлении резистора?

Ответы учащихся: -уменьшилось в 3 раза.

У: Заменим терморезистор другим прибором. Это фоторезистор, его обозначение. (записать, зарисовать)

Посмотрим, как работает этот прибор. U=10B, I=1мА=0,001А. Поставим фоторезистор на ребро.

U=10B, I=8мА=0,008А. осветим фонариком: U=10B, I=25мА=0,025А.

Сделаем вывод:

Ответы учащихся-сопротивление фоторезистора зависит от освещения.

У: На основании проделанных опытов, что можно сказать о полупроводниках? Что это за вещества?

Ответы учащихся-вещества, сопротивление которых зависит от внешних условий (температуры, освещения). Один из учащихся диктует, остальные записывают.

У: Подумайте, где можно использовать эти свойства полупроводников ( например ,зависимость от температуры). Термометры, термореле.

Как можно использовать зависимость от освещения ? В учебнике будет приведена схема, в которой фоторезисторы и электромагнит включают и выключают уличные фонари.

Но, давайте пойдём дальше.

В чём причина изменения сопротивления, перехода вещества из состояния диэлектрика в проводящее состояние? С чем это может быть связано? (Предположения учащихся) Вероятно, с количеством носителей заряда.

Откуда же берутся дополнительные носители заряда, почему их становится больше? Откроем учебники на странице 125 , пункт 3 (развитие темы). Читаем 3 минуты, отвечаем устно на вопросы, которые написаны на листочке.

Учитель меняет схему на доске.

У: Кто прочитал, обсудите в парах ответы , порассуждайте.

(Проверяем. Заслушиваем несколько ответов на каждый вопрос.

Обсуждение ответов .)

У: Дополнительный вопрос: что такое дырка?

Оцените свою работу, на листочке поставьте баллы за правильные ответы.

В тетради запишем : носители заряда в полупроводниках-электроны и дырки.

Наличие примесей уменьшает сопротивление полупроводников во много раз.

4.Физкультминутка.

У: Необычные свойства полупроводников позволили создать приборы, благодаря которым во второй половине 20 века началась информационная революция:появились компьютеры, интернет, мобильная связь.

Развитие информационных технологий идёт очень быстрыми темпами.

В древние времена , чтобы передать известие из одного участкаЗемли в другой, приходилось ждать довольно долго.

Вы помните, как участник битвы под Марафоном пробежал 42,2 км, чтобы сообщить грекам весть о победе над персами и упал замертво.

Сейчас, чтобы связаться с пунктом, удалённым даже на 1000 км, достаточно нескольких мгновений.

Благодаря каким приборам возможны такие чудеса?

Схема на доске : ( источник, лампа, амперметр, диод) ,лампа горит.

При обратном включении -нет. Можно поменять амперметр на милли амперметр, чувствительность которого в 100 раз больше; не горит.

Записать название прибора, зарисовать обозначение.(на слайде).

Сформулируйте свойство диода( устно).

Ответы учащихся: пропускает ток в одном направлении, обладает односторонней проводимостью.

У: Примерно 100 лет назад было обнаружено свойство некоторых полупроводников превращать часть электрической энергии в световую. Сначала это были очень дорогостоящие приборы.

Сейчас они очень широко распространены. Речь идёт о светодиодах.

Записать название, зарисовать обозначение.

Светодиоды могут излучать красный, синий, зелёный цвет. Диоды. Сочетающие эти цвета, объединяют в пиксели (4,8 и более) -слайд.

Из пикселей создают огромные экраны. Примеры таких экранов вам хорошо знакомы.-слайды.

Вопрос классу: Кто скажет, какое свойство полупроводников используется в светодиодах?

Ответы учащихся: превращение электрической энергии в световую.

У: Ещё один полупроводниковый прибор, о котором нельзя не вспомнить - транзистор. Записать название, зарисовать обозначение.

Транзистор может работать в различных режимах, например как ключ.

Но, пожалуй, самая важная его задача-усиление электрических сигналов (усилитель). Маленький прибор выполняет огромную работу.

В основе его устройства- контакт полупроводников различного типа. До изобретения транзистора в радио и телесвязи использовали трёхэлектродные электронные лампы-триоды. Давайте сравним транзистор и триод.

Ответы учащихся обсуждают, сравнивают их размеры, массу и т.д.

У: Кроме того , для работы триода надо было нагревать один из его электродов- дополнительные энергозатраты.

Все достоинства в полной мере можно отнести и к другим полупроводниковым приборам.

Из истории информатики вы знаете , что первые компьютеры занимали целые залы. Использование полупроводников позволило сократить их размеры в сотни тысяч раз. Огромные электронные схемы превратились в микросхемы. ( продемонстрировать микросхемы).

5. первичное закрепление

У: закроем тетрадь. На листочке заполним таблицу. Обменяемся с соседом по парте. Ключ- на доске.

6.Рефлексия продолжить высказывание : ( на слайде)

Я узнал(а)… мне было интересно…меня удивило…

Оцените себя за работу на уроке,(на листочке) только честно.

7.Домашнее задание: п 17, №18.12, 18.14, 18.17.

Спасибо за урок!