(5分)阅读短文,回答问题.
神奇的二极管
二极管是一种重要的半导体电子元件,有着广泛的应用,2014年诺贝尔物理学奖被颁发给在蓝色发光二极管上做出巨大贡献的科学家.二极管可用符号表示,其具有单向导电性,当电流从“+”极流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线;而电流从“—”极流入时,二极管断路,实际上不会有电流通过.发光二极管只是二极管中的一种,也具有单向导电性.与白炽灯泡相比,发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域.
(1)二极管是由______(导体/绝缘体/半导体/超导体)材料制成,请列举出发光二极管在生活中的一个具体应用实例______;
(2)如图甲,已知电源电压为3V,则开关闭合后,灯泡L______(能/不能)发光,电压表的示数为______V;
(3)二极管单向导电性源自于构成材料 P型半导体和N型半导体组成的晶片,受此启发,科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差(珀尔帖效应),制成了电脑的散热器.如图乙,在电流方向是N→P的地方吸热,而在电流方向是P→N的地方放热,则靠近电脑发热体(CPU)的是图乙中______(上方/下方)的陶瓷片.
九年级物理综合题中等难度题
(5分)阅读短文,回答问题.
神奇的二极管
二极管是一种重要的半导体电子元件,有着广泛的应用,2014年诺贝尔物理学奖被颁发给在蓝色发光二极管上做出巨大贡献的科学家.二极管可用符号表示,其具有单向导电性,当电流从“+”极流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线;而电流从“—”极流入时,二极管断路,实际上不会有电流通过.发光二极管只是二极管中的一种,也具有单向导电性.与白炽灯泡相比,发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域.
(1)二极管是由______(导体/绝缘体/半导体/超导体)材料制成,请列举出发光二极管在生活中的一个具体应用实例______;
(2)如图甲,已知电源电压为3V,则开关闭合后,灯泡L______(能/不能)发光,电压表的示数为______V;
(3)二极管单向导电性源自于构成材料 P型半导体和N型半导体组成的晶片,受此启发,科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差(珀尔帖效应),制成了电脑的散热器.如图乙,在电流方向是N→P的地方吸热,而在电流方向是P→N的地方放热,则靠近电脑发热体(CPU)的是图乙中______(上方/下方)的陶瓷片.
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石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖.这种全新材料名为“石墨烯”,
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的.利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池.如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此,其应用前景十分广阔.
(1)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的________(填选项前的字母);
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为________;
(3)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是________(填选项前的字母).
A.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”
B.“如何提取石墨烯这种物质?”
C.“石墨烯在生活中有什么用处?”
D.“石墨烯为什么很薄?”
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石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖.这种全新材料名为“石墨烯”,
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的.利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池.如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此,其应用前景十分广阔.
(1)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的________(填选项前的字母);(2分)
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为________;(1分)
(3)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是________(填选项前的字母).(2分)
A.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”
B.“如何提取石墨烯这种物质?”
C.“石墨烯在生活中有什么用处?”
D.“石墨烯为什么很薄?”
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发光二极管的导电特性
如图1(a)是一种重要的电子元件:晶体二极管,在电路中符号如图1(b).它是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极.有一种常见的二极管在导电时能发光,这种二极管叫做发光二极管,如图1(c)所示,其电路符号如图1(d).二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极.这很像自行车气流从打气筒流向车胎.
下面通过简单的实验说明二极管的这一特殊导电性.方法是:将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端,为了防止二极管被烧坏,在电路中串联一只滑动变阻器,在闭合开关前,将滑片置于阻值最大处.实验发现:①当电源反接时(如图2),无论怎么移动滑片,电流表都无示数;②当电源正接时(如图3),刚闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光.移动滑片,发现电流表才逐渐有了示数,二极管也开始发光.
电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢?将电压表接在c、d两根引线之间,移动滑片的位置,分别记录电压表和电流表的示数,如下表所示.
电压/V | 1.4 | 1.5 | 1.7 | 1.9 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.4 | 2.5 |
电流/mA | 0 | 0 | 2.0 | 4.0 | 12.0 | 22.0 | 32.0 | 42.0 | 52.0 | 60.0 |
(1)分析①和②现象,可知晶体二极管具有(填“单”或“双”)向导电的特性;
(2)根据文中实验数据,用描点法在下图坐标纸上作出这个二极管的U-I图线;
(3)实验发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作,则从U-I图线可以看出这种二极管正常工作后的电阻与正常工作前相比(变大/变小/不变);
(4)若电源电压为6V,当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为Ω.
(5)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要.设计思路如下:a.接通开关,二极管甲导通,发红光,电动机正转.b.调换电池组正、负极,接通开关,二极管乙导通,发绿光,电动机反转.根据上面设计思路,请你将二极管甲填入右上图虚线框内.
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电压/V | 1.4 | 1.5 | 1.7 | 1.9 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.4 | 2.5 |
电流/mA | 2.0 | 4.0 | 12.0 | 22.0 | 32.0 | 42.0 | 52.0 | 60.0 |
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光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象.光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出.光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应.前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应.后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应.外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象.只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面.内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象.
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如生产线上的自动送料、自动门装置、航标灯、路灯、应急自动照明、自动给水停水装置等方面.
利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电.光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业.
(1)外光电效应会从物质中激发出带_______(选填“正电”或“负电”)的粒子.
(2)如图是电磁波波谱图.如果蓝光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应是_______.
A.红光,红外线 B.红外线,紫外线 C.紫光,紫外线 D.黄光,紫光
(3)太阳能电池是依据_________(选填“内”或“外”)光电效应工作的.
(4)现在楼道内一般不再使用声控开关,而用红外感应开关替代.白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关闭合,没人时红外感应开关断开.下列关于楼道内路灯电路设计合理的是_________(光控开关用光表示,红外感应开关用红表示).
(5)公共场所严禁吸烟,小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示,电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统.S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时,电压表V的示数将_______(选填“增大”或“减小”);为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器,可以______(填“增大”或“减小”)R0的阻值.
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光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象.只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面.内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象.。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如生产线上的自动送料、自动门装置、航标灯、路灯、应急自动照明、自动给水停水装置等方面。
利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
(1)外光电效应会从物质中激发出带 (选填“正电”或“负电”)的粒子。
(2)下图是电磁波波谱图.如果蓝光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应是 。
A.红光,红外线 B.红外线,紫外线
C.紫光,紫外线, D.黄光,紫光
(3)太阳能电池是依据 (选填“内”或“外”)光电效应工作的.
(4)现在楼道内一般不再使用声控开关,而用红外感应开关替代。白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关闭合,没人时红外感应开关断开。下列关于楼道内路灯电路设计合理的是 (光控开关用光表示,红外感应开关用红表示)
(5)图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响)。水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻R2的阻值为400Ω。则无光照射时,保护电阻R2两端电压是 V,每l h通过S与R1之间的产品个数为 个.
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光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象.光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出.光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应.前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应.后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应.外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象.只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面.内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象.
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如生产线上的自动送料、自动门装置、航标灯、路灯、应急自动照明、自动给水停水装置等方面.
利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电.光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业.
(1)外光电效应会从物质中激发出带__________(选填“正电”或“负电”)的粒子.
(2)如图是电磁波波谱图.如果蓝光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应是__________.
A.红光,红外线 B.红外线,紫外线 C.紫光,紫外线 D.黄光,紫光
(3)太阳能电池是依据__________(选填“内”或“外”)光电效应工作的.
(4)现在楼道内一般不再使用声控开关,而用红外感应开关替代.白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关闭合,没人时红外感应开关断开.下列关于楼道内路灯电路设计合理的是__________(光控开关用光表示,红外感应开关用红表示).
(5)公共场所严禁吸烟,小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示,电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时,电压表V的示数将__________(选填“增大”或“减小”);为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器,可以__________ (填“增大”或“减小”)R0的阻值。
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阅读短文,回答下列问题:
光电效应
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象,光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出.光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应.前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应.后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应.外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象(如图甲),只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面(在可见光中,红光的频率最低).内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻器:入射光强,电阻减小;入射光弱,电阻增大.光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换.利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电,光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
我们现在能够看到的声和影完全配合一致的有声电影,就是利用了光电效应.影片摄制完后,要进行录音,录音是通过专门的设备使声音的变化转变成光的变化,从而把声音的“像”摄制在影片的边缘上,这就是影片边上的声道.放映电影时,用强度不变的光束照射声道,由于影片上各处的声道不同,所以在影片移动的过程中,通过声道的光也就不断变化;变化的光射向图乙中的光敏电阻时,在电路中产生变化的电流,通过喇叭就可以把“声音的照片”还原成声音。
(1)外光电效应会从物质中激发出_____
A.原子 B.质子 C.中子 D.电子
(2)如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应的是_____
A.红光、紫光 B.红光、黄光 C.蓝光、紫光 D.黄光、蓝光
(3)太阳能电池板在光伏转换过程中的能量转化是_____;喇叭在工作时的能量转化是_____。
(4)如图丙为某影片的部分声道图,其透光性从左至右越来越差.当它按图示方向在放映条件下匀速通过光敏电阻上方时,喇叭发出的声音的响度将_____选填(“变大”“变小”或“不变”)。
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