4. Задачі при вивченні теми.

Оволодіти шкільним курсом фізики означає не тільки зрозуміти фізичні явища та закономірності, а й уміти застосовувати їх на практиці. Будь-яке застосування загальних теоретичних положень фізики для розв’язування конкретного, окремого питання є розв’язуванням фізичної задачі.

Розв'язування задач є невід'ємною складовою частиною навчального процесу, бо дозволяє формувати і збагачувати фізичні поняття, розвиває фізичне мислення учнів, їх навички застосування знань на практиці. У процесі розв'язування задач формуються працелюбність, допитливість розуму, самостійність у судженнях, виховується інтерес до навчання, загартовується воля і характер, розвивається вміння аналізувати явища, узагальнювати відомості про них тощо. Велика роль задач у здійсненні політехнічного принципу навчання. Розв'язування задач є способом перевірки І систематизації знань, дає можливість раціонально проводити повторення, розширювати і поглиблювати знання, сприяє формуванню світогляду, знайомить з досягненнями науки, техніки т.п.

Усе це дозволяє говорити про розв'язування задач як метод навчання. Вважають, що без розв'язування задач курс фізики не може бути засвоєний.

Фізичні задачі використовуються для:

• створення проблемних ситуацій;

• повідомлення нових знань;

• формування практичних умінь і навичок;

• перевірки глибини і міцності засвоєння знань; повторення і закріплення матеріалу;

• розвитку творчих здібностей учнів та ін.

Якщо ж говорити про вивчення теми «Напівпровідники» у шкільному

курсі фізики, то математичний апарат, який дозволяє чисельно характеризувати

ті процеси, що відбуваються у напівпровіднику при проходженні електричного

19

струму крізь нього є настільки складним, що в школі при вивченні даної теми ми не можемо давати дітям задач на обрахунок.

Переважна більшість шкільних задач по темі «Напівпровідники» є якісними або носять характер вправи на одну дві формули, що вивчалися на попередніх уроках.

Приклади якісних задач:

1. Є два резистори: звичайний радіотехнічний і напівпровідниковий (термістор). їх форма і розміри і значення опорів при температурі 20°С одинакові. Як визначити резистор, виготовлений із напівпровідникової

речовини? [3,269]

2. На рисунку 1 показано дві схеми вмикання в електричне коло /7-и-переходу. Що покаже у

першому і другому випадках? Поясніть явища, що відбуваються в елементах кола. [3,279]

3. Довести міркування, що сполука іпАб (арсенід індію), в якій кількості речовини (в молях) Індію та миш’яку однакові, матиме провідність типу власної провідності елементів четвертої групи (ве, 8і). Якого типу буде провідність, якщо збільшити концентрацію Індію? Миш’яку? [4,105]

4. Щоб дістати домішкова провідність необхідного типу, в напівпровідниковій техніці часто застосовують Фосфор, Галій, миш’як,

Індій та сурму. Який з цих елементів можна внести в Германій як домішку, щоб мати електронну провідність? [4,105]

5. На рисунку 2 зображено графіки 0 _{Рис 2} и

залежності сили струму. Що проходить крізь фоторезистор, від прикладеної

20

напруги. Який графік стосується освітленого фоторезистора, а який - розміщеного в темряві? Чи можна застосувати закон Ома до цього фоторезистора і за яких умов? У скільки разів опір освітленого фоторезистора менший ніж опір затемненого? [4,105]

Розрахункові задачі:

1. Визначити опір напівпровідникового діода у прямому та зворотному напрямках струму, якщо при напрузі на діоді 0,5В сила струму 5мА, а при напрузі -10В сила струму ОДмА. [5,122]

2. У підсилювачі, складеному на транзисторі за схемою із спільною базою, сила струму у колі емітера дорівнює 12мА, у колі бази бООмкА. Знайти силу струму в колі колектора. [5,122]

3. Концентрація електронів провідності в германію при кімнатній температурі п = 3 -10^І9лГ³. Яку частину становить кількість електронів провідності від загальної кількості атомів? Густина германію р = 5400кг/.м³, молярна маса германію М = 0,073 кг/м³. [4,105]

4. До кінців кола, що складається з послідовно ввімкнених термістора та резистора опором ІкОм, подали напругу 20В. при кімнатній температурі сила струму в колі була 5мА. Коли термістор занурили в гарячу воду, сила струму стала ЮмА. У скільки разів змінився опір термістора. [4,105]

5. Фоторезистор, Який у темряві має опір 25кОм, ввімкнено послідовно з резистором, що має опір 5кОм. Коли фоторезистор освітили, сила струму в колі (при тій самій напрузі) збільшилася в чотири рази. Визначити опір фоторезистора. [4,105]

21