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

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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

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(共13张PPT)
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

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.

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