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1、第十一章,信息的传递和能源与可持续发展,迅速变化的电流,不需要,等于,米(m),Hz,1 000,106,话,听,电信号,连接电话,直线,微波,通信卫星,中继站,激光,光导纤维,能量,电能,原子核,裂变,聚变,电能,内能,谐调,方向性,一、电话,1组成：由话筒和听筒组成,2话筒：将声信号转化为电信号 听筒：将电信号转化为声信号 二、电磁波,1产生：导体中的电流迅速变化会在周围产生电磁波 2传播：不需要介质，在真空中也可以传播 真空中的速度：3108 m/s.,3波长、波速和频率的关系：cf.“”为波长；“f ”为频,率，单位是赫兹(Hz)；c 是光速,4分类：按波长由大到小可分为长波、中波、短
2、波、微波、,红外线、可见光、紫外线、射线、射线,可见光、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电磁波来传递信息,的,2移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台；移动,电话机之间相互通话要靠基地台转接,四、越来越宽的信息之路,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中继 站,2卫星通信：用地球同步卫星作为中继站，3 颗地球同步,通信卫星就可覆盖地球实现全球通信,3光纤通信：利用了频率单一、方向高度集中的激光在光 导纤维中传播时不受
3、电磁干扰的特性，通信质量高，保密性好， 传输损耗小,4网络通信：因特网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：,(1)一次能源：可以从自然界直接获取的能源，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：人类近几年才开始广泛利用的能源，如核能、,太阳能、潮汐能、地热能等,3从能源是否可再生分类：,(1)可再生能源：指可以在自然界里源 源 不 断地得到
4、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，不可能在短期内从自然界,得到补充的能源，如化石能源和核能等,六、核能,1定义：由于原子核分裂和聚合而释放的巨大的能量 2获得核能的方式：裂变和聚变,3两种方式的对比：,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,1产生和辐射：太阳内部的大量氢原子核发生聚变，释放,出巨大的核能，以光和热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
5、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：,将太阳能转化为内能，如太阳能热水器、太阳灶等； 将太阳能转化为电能，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、洁净、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,2能量的转化和转移具有方向性,3环境影响：大量燃烧化石能源势必造成空气污染和温室 效应的加剧；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；,(
6、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 f1 900 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(两空填“”、“”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
7、，波长越长,答案： ,广播卫星,光在真空中的传播速度约为_m/s；真空中，电磁波 的频率越小，波长越_ 答案：3108 长,的是(,),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 答案：D,教师参考备选题关于现代通信和电磁波，下列叙述正确,考点 2,电磁波的应用,【例 2】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 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 超可观察到母体内婴儿的情况 D日
8、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 答案：C,考点 3,能源的分类,【例 3】(2012 年桂林)下面所列的各种能源中，属于可再,),生能源的是( A煤炭 C核能,B太阳能 D石油,思维点拨：煤炭、石油和核原料的消耗不可能在短期内得 到补充，属于不可再生能源 答案：B,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风能、太阳能 D煤、生物质能,A石油、水的动能 C天然气、风能 答案：B,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
9、核裂变，二是使原子核_.1938 年，科学家首次用 _(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，质量较小 的原子核结合成质量较大的原子核，同时释放出巨大能量的过 程是核聚变,答案：聚变 中子 61013,
10、教师参考备选题(2012 年武汉)核电站利用核能发电，它,的核心设备是核反应堆下列说法错误的是(,),A目前核电站都是通过聚变反应来利用核能 B核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C原子核分裂或聚合时释放出核能 D核能是一种不可再生的能源 答案：A,考点 5 太阳能的利用,【例 5】如图 111 所示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为太阳能转化成内,能；太阳能转化成化学能；太阳能转化成电能,答案：内能 光电转换 化学能,教师参考备选题(2011 年无锡)关于能源的利用，下列说,法正确的是(,),A大量使用石油产品会造成
11、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天然气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发 答案：B,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是(,),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，一旦发生泄漏，会污 染环境，故废电池应收集、统一处理 答案：A,1(2012 年广东)电磁波在真空中的传播速度是3108 _； 电磁波
12、的波长越长其频率就越_；电磁波_(填“能” 或“不能”)在空气中传播,答案：m/s,低 能,2(2012 年梅州)如图 112 所示的是太阳能 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 电流可以把电能直接转化成_能 太阳能清洁无污染，是在太阳内部氢原子 核发生_(填“裂变”或“聚变”)时 释放出的核能,答案：光 聚变,图 112,3(2012 年茂名)在高州北部山区正在建设茂名市第一个风 力发电站风力发电将风能转化为_能，风能属于_ (填“可”或“不可”)再生能源发电机是利用_原理 发电的,答案：电,可,电磁感应,4(2011 年广州)已
13、知真空中电磁波的波微波 红外线 ,紫外线，则它们的频率(,),Bf 微波f 红外线f 紫外线 Df 紫外线f 微波f 红外线,Af 微波f 红外线f 紫外线 Cf 微波f 红外线f 紫外线,答案：C,5(2011 年湛江)下列说法正确的是(,),A电视广播和移动通信都是利用超声波来传递信息的 B微观粒子按从大到小排列的顺序为：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 答案：D,6(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_(填“能”或“不能”)在真空中传播,答案：B D 能,
