6.4 跨学科实践_半导体与光伏发电(课件）2025-2026学年度教科版物理九年级上册

(课件网) 1.认识半导体及其应用.通过实验探究，了解发光二极管 的导电特性. 2.通过跨学科实践探究光伏电池的输出功率，提高项目设 计及解决问题的能力. 1.半导体 （1）定义：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料.常见 的半导体材料有硅、锗等.硅是最常用的半导体材料，它 具有高纯度、耐高温、稳定性好等特点. （2）特性：半导体的导电性能可通过掺入其他元素或施 加外部条件（如温度、光照、压力等）进行调控.科学家 通过控制掺入元素的种类，研制出了型半导体和 型半 导体，两种类型的半导体以不同的方式结合，能制成二 极管、三极管等各种半导体元器件. 2.探究二极管的导电性 实验 发光二极管的两根引脚中，较长的为正极，较短 的为负极.把一个发光二极管、一节干电池和开关 串联，再把发光二极管反向接入电路，观察现象 现象 _____ _____ 分析 当电流从正极经过 流 向负极时， 发光，表 明它处于导通状态 当电流从负极经过 流向正极时， 不发光 结论 发光二极管具有单向导电性 集成 电路 芯片 _____ 半导体精确可控、体积小、能耗低、 寿命长，适合作为集成电路的材料.集 成电路芯片是许多电子设备的核心元 件 传感 器 _____ 某些半导体材料的导电性能受温度、 光照、压力等影响而显著变化，利用 半导体的这些特性，可制成传感元件 太阳 能电 池板 _____ 某些半导体被光照射到时会产生电 流，将光能转化为电能，可用于制作 太阳能电池板 整流 器 _____ 利用二极管等半导体元件的单向导电 性可制成整流器，可将交流电转化为 直流电，常用于电动汽车的充电桩等 照明 _____ 一些半导体可以直接将电能转化为光 能，基于这种特性可制成 灯泡 1.探究影响太阳能电池的输出功率的因素 （1）改变光照强度，测量太阳能电池的电压和电流，观 察到光照强度越大，太阳能电池的输出功率越大. （2）改变光源入射角度，测量太阳能电池的电压和电流， 观察到当光源垂直入射时，太阳能电池的输出功率最大. （3）改变2片太阳能电池板的连接方式，测量太阳能电 池的电压和电流，串联连接时电流是并联连接时的一半， 电压是并联连接时的2倍，两种连接方式的输出功率相同. 2.设计校园光伏发电项目方案 （1）测算学校屋顶光伏理论发电量及学校用电量. （2）确定太阳能电池板的安装方式，依据学校的地理位 置及安装季节，测算出太阳能电池板的最佳方位角及倾 角度数. （3）分析实际发电量少于理论发电量的原因，思考如何 提高太阳能电池板的发电量，撰写学校屋顶光伏发电项 目方案. （4）从能源结构、环境保护角度讨论能源利用对环境的 影响，与其他同学交流彼此的方案. ... ...