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1、信息的传递和能源与可持续发展,第十五单元,变化的电流,不需要,等于,米(m),Hz,1 000,106,话,听,电信号,连接电话,直线,微波,中继站,通信卫星,激光,光导纤维,能量,自然界,电能,原子核,裂变,化学能,和谐,方向性,聚变,能源利用技术进步,一、电话,话筒,听筒,声信号,1组成：由_和_组成 2话筒：将_转化为_； 听筒：将_转化为_,声信号,二、电磁波,电流迅速变化,不需要介质,1产生：导体中的_会在周围产生电磁波 2传播：_，在真空中也可以传播,真空中的速度：_.,3108 m/s,电信号,电信号,3波长、波速和频率的关系：_.“”为波长；“f ”,为频率，单位是赫兹；c 是
2、光速,cf,4分类：按波长由大到小可分为长波、中波、短波、微波、 红外线、可见光、紫外线、射线、射线等 光、红外线和紫外线都属于电磁波 电磁波的频率跟波长成反比，频率越高，波长越短,三、广播、电视和移动通信 1无线广播、电视和移动电话都是利用_来传递信,息的,电磁波,发射台,接收台,2移动电话既是无线电_，又是无线电_；,移动电话机之间相互通话要靠_转接,基地台,四、越来越宽的信息之路,中继站,1微波通信：微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不 能沿地球表面绕射，必须每隔 50 km 左右就建立一个微波_,2卫星通信：用_作为中继站，_地球同步,通信卫星就可覆盖地球实现全球通信,地球同步卫星,
3、3光纤通信：光纤通信利用频率单一、方向高度集中的激 光在光导纤维中传播，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好，,传输损耗小,3 颗,因特网,4网络通信：_是世界上最大的计算机网络,五、能源家族,1按能源产生的方式分类,直接获取,(1)一次能源：可以从自然界_的能源，如：化 石能源、风能、太阳能、地热能以及核能等 (2)二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源 的消耗才能得到的能源，如：电能、酒精、汽油、柴油等 2按人类开发早晚和使用情况分类 (1)常规能源：人类已经利用多年的能源，如：煤、石油、 天然气以及水能等,(2)新能源：人类近几年才开始利用的能源，如：核能、太 阳能、潮汐能、地热
4、能等,3从能源是否可再生分类,源源不断,(1)可再生能源：指可以在自然界里_地得到的 能源，如：水能、风能、太阳能、生物质能等 (2)不可再生能源：指越用越少，_ _的能源，如：化石能源和核能等,六、核能,不可能在短期内从自然,1定义：由于原子核_和_而释放的巨大能量,界得到补充,分裂,聚合,2获得核能的方式：_和_,3两种方式的对比,裂变,聚变,4.优点及可能带来的问题 (1)优点：核能发电不会造成大气污染，燃料成本较低、便 于运输等 (2)可能带来的问题：核电厂的反应堆内有大量的放射性物 质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害,七、太阳能,聚变,光,热,1产生和辐射：由于太
5、阳内部的大量氢原子核发生_， 释放出巨大的核能，以_和_的形式向四周辐射开去,2利用方式 (1)间接利用：开采化石燃料来获取能量，是间接利用存贮 在化石燃料中的太阳能,(2)直接利用的两种方式,内能,电能,将太阳能转化为_，如太阳能热水器、太阳灶等； 将太阳能转化为_，如硅光电池、光伏发电等 3优点：十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、 安全、干净、不污染环境.,八、能量革命与可持续发展 1能源技术革命 第一次：钻木取火，以柴薪为主要能源 第二次：蒸汽机的发明，以化石燃料为主要能源,第三次：核能的利用,方向性,2能量转化和转移具有_ 3影响环境：大量燃烧化石能源势必造成空气污染和温室 效
6、应的加剧；过分依靠柴薪能源会加剧水土流失和沙漠化,4未来的理想能源应满足的条件,(1)必须足够丰富，可以保证长期使用；,(2)必须足够便宜，可以保证多数人用得起； (3)相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；,(4)必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境,考点1,电磁波的波长、频率和波速的关系,【例1】(2011年肇庆)手机传递信息的电磁波频率有 f1900 MHz 和 f21 800 MHz，与这两个频率相对应的电磁波波长及 波速分别是1、v1 和2、v2，则1_2，v1_v2(以 上两空选填“”、“”或“”)；除手机外，人们还发明 了许多利用电磁波来传递信息的设备，如_(写出一 种
7、即可),思维点拨：不同频率(或波长)的电磁波在真空中的波速相 同电磁波的频率跟波长成反比，即频率越高，波长越短；频 率越低，波长越长,我的答案：, 卫星广播,(2011年大连)电磁波在真空中的传播速度是_m/s；,真空中，电磁波的频率越高，波长越_,3108,短,考点2,电磁波的应用,【例2】(2011年龙岩)下列设备的运行与电磁波无关的是,(,),A“嫦娥二号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨 而奔向月球 B汽车上安装有 GPS(全球卫星定位系统)，以确定行驶路 线和距离 C医院里，医生利用 B 超可观察到母体内的婴儿情况 D日常生活中，人们常利用手机进行通信联系,思维点拨：广播、电视、手
8、机、雷达和卫星导航是利用电,磁波传递信息，B 超是利用超声波传递信息,我的答案：C,教师参考备选题(2010年枣庄)关于现代通信和电磁波，,下列叙述正确的是(,),D,A光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播 B电磁波不能在真空中传播 C电磁波的应用对人类有利无害 D卫星通信是利用人造卫星作为中继站进行通信,考点3,能源的分类,【例3】目前许多城市的居民使用煤气、天然气为燃料,关于煤气、天然气，下列说法正确的是(,),A煤气是一次能源，天然气是可再生能源 B煤气是一次能源，天然气是不可再生能源 C煤气是二次能源，天然气是可再生能源 D煤气是二次能源，天然气是不可再生能源,思维点拨：煤气是
9、用煤作为原料生产出来的，无法从自然 界中直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，属 于二次能源；天然气的消耗不可能在短期内得到补充，属于不 可再生能源 我的答案：D,教师参考备选题(2011年宜昌)以下能源中都属于可再生,能源的是(,),B,A石油、水的动能 B风能、太阳能 C天然气、风能 D煤、生物质能,考点4,核能,【例4】(2011年广东)目前释放核能的方式有两种：一是使 原子核裂变，二是使原子核_.1938 年，科学家首次用 _(选填“电子”、“中子”或“质子”)轰击比较大的 原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释 放出巨大的能量.1 kg 铀全部裂变释放的能量
10、超过 2 000 t 煤完全 燃烧时释放的能量如果煤的热值为 3107 J/kg，那么 1 kg 铀 全部裂变释放的能量至少为_J.,思维点拨：获得核能有两种方式：核裂变和核聚变，其中 中子轰击较大原子核，较大原子核分裂为较小原子核，同时释 放出巨大能量的过程是核裂变；在超高温的条件下，质量小的 原子核结合成较大原子核，同时释放出巨大能量的过程是核聚 变,我的答案：聚变 中子,61013,教师参考备选题(2010 年海南)我省昌江核电工程已经开,),B,工，以下关于核能发电的说法中不正确的是( A核废料具有放射性 B核能发电会产生大量的二氧化碳 C核电的最大优点之一是功率大 D核反应堆中发生的
11、链式反应是可控的,考点5,太阳能的利用,【例5】如图111所示的是利用太阳能的三种方式请 你在空白方框内填上相关的科学术语 图111,思维点拨：直接利用太阳能的三种方式：太阳能转化成内 能；太阳能转化成化学能；太阳能转化成电能,我的答案：内能,光电转换,化学能,考点6,能源的开发利用和环境保护,【例6】下列做法中需要改正的(,),A将废电池和生活垃圾一起丢进垃圾箱 B尽可能用太阳能热水器代替燃气热水器 C城市建筑不要大面积安装玻璃幕墙 D洗脸水冲厕所，将废报纸、酒瓶等送到废品收购站 思维点拨：电池内部含有有毒物质，一旦发生泄露，会污 染环境，故废电池应集中收集、统一处理 我的答案：A,教师参考
12、备选题(2011 年无锡)关于能源的利用，下列说,法正确的是(,),B,A大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开 采石油 B和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境 污染 C修筑拦河坝建造水电站利用水能发电，有百利而无一害 D天燃气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发,1(2011年广州)已知真空中电磁波的波长微波红外线,紫外线,，则它们的频率(,),C,Af 微波f 红外线f 紫外线 Bf 微波f 红外线f 紫外线 Cf 微波f 红外线f 紫外线 Df 紫外线f 微波f 红外线,2(2011年湛江)下列说法正确的是(,),D,A电视广播和移动通信都是利用超声波来传递信息 B微
13、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,3(2011年肇庆)用电磁波传递电视信号的大致过程如下： 用摄像机拍摄画面和录音；制作电视节目；发射电视节 目的视频和音频信号；接收并还原电磁波的图像和声音信息 下列四幅图中对应的是图_，对应的是图_.电磁波能,否在真空中传播_(选填“能”或“不能”),B,D,能,4(2010年广东)如图 112 所示是太阳能 LED 照明路灯 它主要由太阳能电池板、LED 灯头等部分构成LED 是一种发 光二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成_能 太阳能是_(填“一次”或“二次”)能源，清洁无污染， 它是在太阳内部，氢原子核发生_(填 “裂变” 或 “聚,变”)，释放出的核能,光,一次,聚变,图112,5(2010 年肇庆)上海世博园区的太阳能总装机容量达到 4 700 kW，生产太阳能电池的主要原材料是硅，硅属于_(选 填“导体”或“半导体”)材料若将能源分为可再生能源和不 可再生能源，则太阳能属于_能源；下列四种能源木 柴、煤炭、石油、电能，属于二次能源的是_,半导体,可再生,电能,