自制半導體特性演示器

劉 崗

(綏德中學 陜西 榆林 718000)

1 制作背景

人教版《高中物理》第二冊第十四章第三節“半導體的應用”，介紹了半導體的特性及其在現代科技中的應用.這一節教學對培養學生的應用知識意識和實踐創新能力有著重要作用．為了讓學生更好地掌握熱敏電阻、光敏電阻的特性，課堂教學時需要演示相關的實驗，但多而零散的實險器材給教師課堂演示帶來諸多不便.如，在演示熱敏特性時，需要演示歐姆表、熱敏電阻、溫度計、鐵架臺、熱水、燒杯、冷水、導線等．這樣就會給教師在借還實驗器材時帶來不便，而且演示實驗時需花費較長時間、效果欠佳．

為了解決實驗中的這些缺陷，筆者根據演示實驗的特點——便于觀察，現象明顯，用時短，安全可靠，精心設計并制作了“熱敏光敏特性演示器”．

2 原理及應用

(1)原理

“熱敏光敏特性演示器”的原理如圖1，調節開關電位器S1．燈L1的亮暗發生變化，同時燈L1外表面的溫度也發生變化，溫度最高可達105℃，所以燈L1既是光源，又可充當熱源．當燈L1由暗變亮時，熱敏電阻、光敏電阻的阻值都會減小，從而使電流表A示數變大，小燈泡L2變亮．反之電流表A示數變小，小燈泡L2變暗．

圖1

(2)應用

1)演示光敏特性時，先閉合S1，然后閉合S2，調節電位器燈泡L1由暗變亮，再由亮變暗，觀察電流表A示數的變化和小燈泡L2亮度的變化．

2)演示熱敏特性時，先閉合S1，后閉合S3，調節電位器使L1由暗變亮再由亮變暗，觀察溫度數顯溫度計讀數，電流表A示數及小燈泡L2亮度的變化．

(4)在透明底板上用水性彩筆描出小球運動的軌跡拋物線．

(5)驗證平拋運動規律，并作圖.

圖3 作圖驗證平拋運動規律

1)過 0 點起在x軸上作出以 2 cm間隔的等分Ax,Bx,Cx,Dx(相當于等間隔時間)．

2)過4個等分點豎直向下引線交曲線于A,B,C,D．設：AxA為h1,BxB為h2,CxC為h3,DxD為h4．

3)測出h1～h4的大小．

(6)求出水平初速度v0.

測出曲線上某點(如D點)的坐標x和y，已知g值，利用公式

就可以求出拋物體水平初速度v0.

5 注意事項

(1)注意保護底板，防止受力變形．

(2)描跡畫線用水性筆，方便擦凈．