你知道半导体有哪些常见的应用吗?请列举至少五项.你知道超导体可以在哪些方面应用吗?可以向周围知道的人询问,也可以查阅图书资料或通过因特网收集相关信息,然后与同学互相交流。
能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料,下列说法中正确的是( )
A.超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线 |
B.3G手机无线上网是利用了红外线传输信号的 |
C.超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料 |
D.太阳能、风能和核能都是可再生能源 |
下列说法正确的是
A.水往低处流,是因为分子在不停地运动 |
B.微观粒子按从大到小排列顺序为:原子核、原子、夸克 |
C.超导体和电磁铁都属于高新技术材料 |
D.中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料 |
纳米是长度单位,1 nm= m;铁、铜、硅、陶瓷等材料中,属于半导体材料的是 ;太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
如图所示,上海世博会中的石油馆外立面由多组纵横编织的象征输油管道的PC造型组成,该馆使用了3.3×105个点光源,能不断显示出多种色彩和图案。其中每一个点光源都有6个LED(发光二极管),LED是一种 (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)材料。若每个LED的额定功率均为0.1W,则石油馆所有点光源均正常工作时的总功率为 W。
关于材料的性质及其应用,下列说法中错误的是
A.有的半导体对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻 |
B.铜的导电性较好,可以用来制造保险丝 |
C.金刚石的硬度比较大,可以用来做钻头 |
D.超导材料在低于临界温度时电阻为零.将来可用于远距离输电 |
关于各种新材料的性能及其应用,以下说法正确的是
A.半导体具有良好的导电性能 |
B.超导体是一种电阻很大的材料 |
C.纳米技术是大尺度范围内的科学技术 |
D.超导材料用于输送电力可以降低电能损耗 |
人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题。6月5日是世界环境日,2010年我国的主题是“低碳减排,绿色生活”。目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。
(1)你认为利用太阳能有哪些好处?
(2)太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线(如图所示)。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,它能直接把太阳能转化成电能,其主要材料是 ( )
A.磁性材料 | B.纳米材料 | C.半导体 | D.超导体 |
(3) 太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的。我国太阳能热水器已走进了千家万户。小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m2。若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×106J,每天接收太阳能的时间以8h计算,热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能,则正常情况下,该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃?
(4)为了进一步利用太阳能,人们正在研发太阳能电动车。图是人们研制的太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电。
①小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图所示,若太阳能电池的电压保持不变,调速电阻的最大阻值为50Ω。闭合开关S,当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大,此时电流表示数5A,电动机电功率最大为1kW;当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小,此时电流表示数为1A,求这时电动机的电功率是多少?
②制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如下表所示:
材料 技术指标 |
锰钢 |
铝合金 |
钛合金 |
碳纤维 |
性能(强度) |
强 |
较弱 |
较强 |
强 |
密度(kg·m-3) |
7.9103 |
3.0103 |
4.5103 |
1.6103 |
若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车,你选择表中的哪种材料?若车架的体积约为5×10-3m3,车架的质量是多大?
(5)今年的世界环境日,我国的主题是:“绿色消费,你行动了吗?”。联系生活实际,谈谈你应如何做?
下列说法正确的是
A.原子由中子和质子组成 |
B.铜丝可用于制造保险丝 |
C.对光敏感的半导体可用于制造光敏电阻 |
D.超导体可用于制造灯泡的灯丝 |
现有一个电阻元件Z,可能是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,也可能是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小.现用图示电路对其进行测试,其中R为定值电阻,电源电压可调,实验中从0开始逐渐增大电源电压,测得通过Z的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:
U/V |
0.0 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I/A |
0.000 |
0.050 |
0.100 |
0.150 |
0.180 |
0.195 |
0.200 |
0.205 |
利用这些数据绘出Z的I-U曲线如图所示.请根据表中数据和图线解决下列问题:
(1)Z是由 (金属/半导体) 材料制成的.当Z两端电压为1.5V时,Z消耗的电功率 W;
(2)当电源电压为U=3.5V时,电流表的读数为0.20A,求定值电阻R的阻值;
(3)在z的I-U坐标图中作出电阻R的曲线图,并根据电阻元件Z和定值电阻R的图像分析,当电源电压调到某一适当值时,元件Z与定值电阻R消耗的电功率相等,求此时电源电压.
利用导电性能比金属差,比非金属强的 材料可制成二极管和三极管等电子元件:科学家发现某些物质在温度非常低时电阻变成了 ,这就是超导现象;在发电、传输和贮存电力方面,使用超导材料可以减少 损失。
阅读短文,回答问题:
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 单
(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)正常工作后电阻小
;
(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 0.33×103
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.
试题篮
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