湘教版《导体和绝缘体》

《导体与绝缘体》教学设计

【教学目标】 科学概念：

1、有的物体容易让电流通过，这样的物体叫做导体;有的物体不容易让电流通过，这样的物体叫做绝缘体。

2、导体与绝缘体与我们的生活息息相关。 过程与方法：

1、通过经历预测-检测-修正的过程培养学生的探究能力。 2、通过多次检测，掌握检测的必要步骤，并整理实验发现。 情感态度价值观： 1、学会与人合作。 2、培养学生的实证精神。

3、认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。 【教学重点】通过经历预测-检测-修正的过程培养学生的探究能力。 【教学难点】正确使用电路检测器区分导体与绝缘体，并理解它们在生活中的应用原理。

【教学准备】

为每组学生准备: 第一组材料——10种材料（铁钉、塑料片、木片、玻璃片、瓷片、皮毛、粉笔、铅笔芯、书签、回形针 ）

第二组材料——7种材料（不锈钢尺铁锈、螺丝刀、插头、铝片、硬币、磁铁、钥匙）一个电路检测器。

教师演示准备：ppt、橡皮、电路检测器、新式电路检测器、水果导电实验、奖品（铜棒）。

【教学过程】 一、观察导入：

1、师展台展示电路检测器。今天老师带来了一个新武器，它是？（电路检测器），是的，电路检测器由电池、导线和小灯泡组成。谁能点亮小灯

题目：导体与绝缘体 □ 苏正富 知识点 1、导体与绝缘体的区别 2、导体与绝缘体间的转化 3、导体导电的原因 4、半导体及应用 教学目标： 知识目标： 了解导体与绝缘体的区别及相互间的转化，认识一些导体与绝缘体；理解导体导电的本质原因 能力目标： 通过实验培养学生通过实验方法进行判断，而且如何设计出一个合理的方法，创造性地探索。 情感目标： 对事物的认识要辨证的观点，量变会引起质变。 重、难点： 导体与绝缘体的区别，导体导电的原因；导电的原因 参考教具： 灯泡一只、开关一只、导线若干、电池、铜线、石墨棒、玻璃、塑料、橡胶、铁丝、铅笔芯等 板书提纲： 导体与绝缘 一、导体与绝缘体 1、 导体：是容易导电的物体，如铜、铝等金属 2、 绝缘体：是容易导电的物体，如塑料、橡胶等 二、导体与绝缘体的转化 当条件改变时，绝缘体可以变为导体；绝缘体并非绝对绝缘 三、导体导电的原因 导体内具有大量自由移动的电荷，而导电 金属导体是靠大量自由移动的电子而导电 绝缘体内是很少或几乎没有自由移动的电荷，所以不易导电 四、半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的物体，如锗、硅等 环节

《导体与绝缘体》教学设计

泰州市姜堰区官庄中心小学 拜永兵

一、教学分析

本课是四年级上册“电和磁”单元的第2课。通过前一课的学习，学生已初步的了解一些关于电的知识，能根据电路图制作简易电路。在本课中，将以学生已有的知识为基础，适当的进行拓展，从而引出导体与绝缘体的话题，引导学生通过实验探究认识更多的导体和绝缘体，并在其中通过探究适当渗透与电密切相关的知识，如：导体和绝缘体不是绝对的，它们是可以转化的；人体、大地、自然界中的水都是导体。从而让学生加深对导体和绝缘体的作用的理解和对安全用电的认识。 二、教学目标

1. 知道什么是导体、什么是绝缘体。

2. 能自主设计实验，检测物体的导电性。认识生活中常见的导体和绝缘体。 3. 明确人体和生活中常见的水都是导体。

4. 知道与物体导电性相关的安全用电知识，具有安全用电的意识。 三、教学重点与难点

重点：用实验的方法验证各种材料是否导电，知道区别导体和绝缘体的方法。 难点：研究人体、水的导电性。 四、教学准备

每组一套电路检测器、多种检测材料、记录纸、多媒体课件。 五、设计理念

1．着重体现活用教材、展示学生精彩的原则，以学生的已有经验为基础，进行适当的拓展、提升。

2．引领学生亲历科学从“预测——

Bi-2Se-3拓扑绝缘体的研究现状分析

摘要：由于全球碲矿的储量十分有限，并且正在逐渐减少，面临资源枯竭的危险，热电领域的科学家们正致力于探索发现一些新型的热电化合物取代目前研究应用较多的Te化合物。Bi-2Se-3及其合金与Bi-2Te-3合金相比具有更宽的温度使用范围，并且其最佳性能值向高温方向偏移，通常出现在550K附近，同时硒矿储量相对于碲矿要丰富很多。因此，近年来Bi-2Se-3基合金的研究逐渐成为热点。

一·拓扑绝缘体

拓扑绝缘体是最近几年发现的一种全新的物质形态，现在已经引起了巨大的研究热潮。拓扑绝缘体是一种特殊的量子体系，它的体电子结构存在能隙，没有载流子运动，表现出绝缘体行为，但是在体系的边缘具有受拓扑保护的无能隙边缘态，导致载流子得以在样品的边缘传导。这一点和量子霍尔体系很相似。不同的是，后者的产生需要外加磁场，破坏了时间反演对称性；而拓扑绝缘体中的表面结构的存在是靠本身的自旋轨道耦合效应，而且受到时间反演对称性的保护，所以它是一种拓扑表面态。这类拓扑绝缘体材料有着独特的优点：首先，这类材料是纯的化学组，非常稳定且容易合成；第二，这类材料表面态中只有一个狄拉克点的存在，是简单的强拓扑绝缘体，这种简单性为理论模型的研

毕业论文

题 目：Bi2Se3拓扑绝缘体材料的电子结构研究 院 （系）： 年 级： 专 业： 物 理 学 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期：

1

摘要 采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了Bi2Se3基态的

电子结构、态密度和能带结构以及理论模型，为Bi2Se3的设计与应用提供了理论依据.计算结果表明Bi2Se3属于间接带隙半导体, 禁带宽度为0.3 eV,其能带图中有18

第八章 金属/半导体接触和MESFET

自从Lilienfeld和Heil在1930年提出场效应晶体管（FET）的概念起，直到20世纪50年代半导体材料工艺发展到一定水平后才做出了可以实际工作的器件。所谓场效应就是利用电场来调制材料的电导能力，从而实现器件功能。除了前面讨论过的MOS、MNOS、MAOS、MFS等都属于场效应器件外,还发展了结型场效应管(J-FET), 肖特基势垒栅场效应管（MES FET）等。本章从金属与半导体接触出发，讨论MES FET的结构和工作原理。

8.1. 肖特基势垒和欧姆接触 8.1.1. 肖特基势垒

当金属和半导体接触时，由于金属的功函数与半导体的功函数不同，在接触的界面处存在接触电势差，就会形成势垒，通常称为肖特基势垒。下面以金属与n型半导体接触为例来讨论肖特基势垒的特性。

(1) 理想情况：假定接触处的半导体表面不存在表面态，图8.1(a)是金属与半导体接触前的能带图(非平衡条件下，其中qφm和qφ

S

分别为金属和半导体的功

1

图8.1

函数，qχ为半导体的电子亲和（势）能。功函数定义为将一个电子从Fermi能级移到材料外面（真空能级）所需要的能量，电子亲和能是将一个电子从导带底移到真空能

习 题 六

1. 从下列四个选项中选择一个正确的填入括号中。

（1）在说明一个结构体变量时系统分配给它的存储空间是（ D）。

A该结构体中第一个成员所需存储空间 B该结构体中最后一个成员所需存储空间

C该结构体中占用最大存储空间的成员所需存储空间 D该结构体中所有成员所需存储空间的总和

（2）在说明一个共用体变量时系统分配给它的存储空间是（D ）。

A该共用体中第一个成员所需存储空间 B该共用体中最后一个成员所需存储空间

C该共用体中占用最大存储空间的成员所需存储空间 D该共用体中所有成员所需存储空间的总和 （3）共用体类型在任何给定时刻, （ B） 。

A所有成员一直驻留在内存中 B只有一个成员驻留在内存中 C部分成员驻留在内存中 D没有成员驻留在内存中

（4）以下定义结构体类型的变量st1，其中不正确的是（A ）

A typedef stuct student

{

int num; int age; }STD; STD st1; B struct student

{

int num,age; }st1; C struct

{

int num; float age; }st1;

D struct student

{

in

第八章 金属/半导体接触和MESFET

自从Lilienfeld和Heil在1930年提出场效应晶体管（FET）的概念起，直到20世纪50年代半导体材料工艺发展到一定水平后才做出了可以实际工作的器件。所谓场效应就是利用电场来调制材料的电导能力，从而实现器件功能。除了前面讨论过的MOS、MNOS、MAOS、MFS等都属于场效应器件外,还发展了结型场效应管(J-FET), 肖特基势垒栅场效应管（MES FET）等。本章从金属与半导体接触出发，讨论MES FET的结构和工作原理。

8.1. 肖特基势垒和欧姆接触 8.1.1. 肖特基势垒

当金属和半导体接触时，由于金属的功函数与半导体的功函数不同，在接触的界面处存在接触电势差，就会形成势垒，通常称为肖特基势垒。下面以金属与n型半导体接触为例来讨论肖特基势垒的特性。

(1) 理想情况：假定接触处的半导体表面不存在表面态，图8.1(a)是金属与半导体接触前的能带图(非平衡条件下，其中qφm和qφ

S

分别为金属和半导体的功

1

图8.1

函数，qχ为半导体的电子亲和（势）能。功函数定义为将一个电子从Fermi能级移到材料外面（真空能级）所需要的能量，电子亲和能是将一个电子从导带底移到真空能

简要介绍资料的主要内容,以获得更多的关注

绝缘诊断与绝缘试验(一)

绝缘监测和诊断的基本概念 绝缘电阻和泄漏电流的测量 介质损耗角正切的测量

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一、绝缘监测和诊断的基本概念绝缘的监测和诊断技术：电力设备绝缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素 的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，造 成故障，引起供电中断。通过对绝缘的试验和各 种特性的测量，了解并评估绝缘在运行过程中的 状态，从而能早期发现故障的技术

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绝缘的监测和诊断技术分类：1. 按照对设备造成的影响程度分类 非破坏性试验，即检查性试验：在较低电压下或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，判断绝缘 内部的缺陷 包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等

破坏性试验，即耐压试验：以等价或高于设备的正常运行电压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试 验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或 裕度；缺点是可能在试验时给绝缘造成一定的损伤 包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲 击耐压试验及操作冲击耐压试验

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2.

实验八 结构体和共用体 (2学时)

一、实验目的

1．掌握C语言结构体变量的定义和使用方法。 2．掌握结构体类型数组的概念和使用方法。 3．学会设计简单的结构体程序。

二、实验重点

1．掌握结构体类型变量的定义和使用方法。 2．掌握结构体类型数组的概念和使用。

三、实验难点

掌握结构体类型数组的概念和使用方法。

四、实验内容及步骤

1．有一学生信息包含学号、姓名、性别、年龄、电话等信息，要求设以一个结构体用于存储该学生信息，实现学生信息的输入和显示。 解题思路：

（1）使用结构体实现学生信息的存储。 （2）按照学号顺序排列学生信息。 （3）实现按照学号查找学生信息。 参考程序如下：

#include struct student{ char num[10]; char name[10]; char sex[5]; int age; };

void main( )

{

struct student stu[3]; int i;

int choice;

printf(\ for( i=0;i<3;i++ ) {

if( i==0 )

printf(\if( i==1 ) printf(\if( i==2 )

printf(\

printf(\s