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神奇的二極管
二極管是一種重要的半導體電子元件,有著廣泛的應用,2014年諾貝爾物理學獎被頒發(fā)給在藍色發(fā)光二極管上做出巨大貢獻的科學家.二極管可用符表示,其具有單向導電性,當電流從“+”極流進二極管時,二極管導通,相當于一根導線;而電流從“-”極流入時,二極管斷路,實際上不會有電流通過.發(fā)光二極管只是二極管中的一種,也具有單向導電性.與白熾燈泡相比,發(fā)光二極管具有節(jié)能、環(huán)保、安全、壽命長、低功耗、低熱、高亮度、防水、微型、防震、易調(diào)光、光束集中、維護簡便等優(yōu)點,可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明等領域.
(1)二極管是由半導體(導體/絕緣體/半導體/超導體)材料制成,請列舉出發(fā)光二極管在生活中的一個具體應用實例LED燈;
(2)如圖甲,已知電源電壓為3V,則開關閉合后,燈泡L不能(能/不能)發(fā)光,電壓表的示數(shù)為0V;
(3)二極管單向導電性源自于構成材料P型半導體和N型半導體組成的晶片,受此啟發(fā),科研人員利用P型半導體元件和N型半導體元件串聯(lián),接上直流電源后,半導體材料的兩端會產(chǎn)生溫度差(珀爾帖效應),制成了電腦的散熱器.如圖乙,在電流方向是N→P的地方吸熱,而在電流方向是P→N的地方放熱,則靠近電腦發(fā)熱體(CPU)的是圖乙中下方(上方/下方)的陶瓷片.

分析 (1)二極管是由半導體做成的器件,它具有單向導電性.
(2)根據(jù)二極管的單向導電性進行分析,當接反時二極管中沒有電流通過,相當于斷路.
(3)根據(jù)“在電流方向是N→P的地方吸熱,而在電流方向是P→N的地方放熱”進行分析.

解答 解:
(1)制作二極管的材料是半導體材料,發(fā)光二極管在生活中應用比較廣泛,例如LED燈、音樂賀卡上的燈等.
(2)由甲圖可見,電流從二極管的“-”極流進,從“+”極流出,此時二極管斷路,因此開關閉合后燈泡不能發(fā)光,電壓表的示數(shù)為0;
(3)由圖可知,靠近上面陶瓷片的電流方向是由P→N,靠近下面陶瓷片的電流方向是由N→P,由于在電流方向是P→N的地方放熱,因此上端應是半導體元件放熱的地方,在上方電流方向是N→P的地方吸熱,因此電腦發(fā)熱體在下方.
故答案為:(1)半導體;LED燈;(2)不能;0;(3)下方.

點評 本題通過電腦中散熱元件的運用,考查了半導體元件的單向導電性,對生活中常用電器要有所了解.

練習冊系列答案
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