第十七章 電磁波與信息時代、能源與能量守恒定律.ppt

1、第十七章電磁波與信息時代、能源與能量守恒定律知識點要求電話、無線電廣播、電視和移動電話的工作過程電磁波在日常生活中的應用和對社會發(fā)展的影響微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信能源的分類和不同能源的特點獲得核能的兩種途徑，核能的優(yōu)點和可能帶來的問題太陽能的利用、優(yōu)點和缺點能量的轉化和轉移有一定的方向性認識光是電磁波，電磁波在真空中的傳播速度電磁波的波長、波速和頻率的關系理解變化的電流不需要等于米(m)Hz1 000106話聽電信號連接電話直線微波通信衛(wèi)星中繼站激光光導纖維能量電能原子核裂變聚變化學能能源利用技術進步和諧方向性自然界一、電話1組成：由_和_組成話筒聽筒2話筒：將_轉化為_；電信號

2、聽筒：將_轉化為_電信號聲信號二、電磁波電流迅速變化不需要介質1產(chǎn)生：導體中的_會在周圍產(chǎn)生電磁波2傳播：_，在真空中也可以傳播真空中的速度：_.3108 m/s聲信號3波長、波速和頻率的關系：_.“”為波長；“f”為頻率，單位是赫茲；c 是光速cf4分類：按波長由大到小可分為長波、中波、短波、微波、紅外線、可見光、紫外線、射線、射線等光、紅外線和紫外線都屬于電磁波電磁波的頻率跟波長成反比，頻率越高，波長越短三、廣播、電視和移動通信1無線廣播、電視和移動電話都是利用_來傳遞信息的電磁波發(fā)射臺接收臺2移動電話既是無線電_，又是無線電_；移動電話機之間相互通話要靠_轉接基地臺四、越來越寬的信息之路

3、1微波通信：微波的性質接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，必須每隔 50 km 左右就建立一個微波_中繼站地球同步衛(wèi)星3 顆2衛(wèi)星通信：用_作為中繼站，_地球同步通信衛(wèi)星就可覆蓋地球實現(xiàn)全球通信3光纖通信：光纖通信利用頻率單一、方向高度集中的激光在光導纖維中傳播，不受電磁干擾，通信質量高，保密性好，傳輸損耗小因特網(wǎng)4網(wǎng)絡通信：_是世界上最大的計算機網(wǎng)絡五、能源家族1按能源產(chǎn)生的方式分類直接獲取(1)一次能源：可以從自然界_的能源，如：化石能源、風能、太陽能、地熱能以及核能等(2)二次能源：無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源，如：電能、酒精、汽油、柴油等2按人類

4、開發(fā)早晚和使用情況分類(1)常規(guī)能源：人類已經(jīng)利用多年的能源，如：煤、石油、天然氣以及水能等(2)新能源：人類近幾年才開始利用的能源，如：核能、太陽能、潮汐能、地熱能等3從能源是否可再生分類源源不斷(1)可再生能源：指可以在自然界里_地得到的能源，如：水能、風能、太陽能、生物質能等(2)不可再生能源：指越用越少，_的能源，如：化石能源和核能等不可能在短期內從自然界六、核能分裂聚合裂變聚變1定義：由于原子核_和_而釋放的巨大能量2獲得核能的方式：_和_得到補充比較裂變聚變(熱核反應)定義較大原子核分裂為較小原子核小原子核結合成較大原子核條件中子轟擊較大原子核超高溫釋放核能大小巨大更加巨大是否可控

5、裂變的鏈式反應可控聚變目前不可控應用原子彈、核電站氫彈、太陽內部爆炸3兩種方式的對比4.優(yōu)點及可能帶來的問題(1)優(yōu)點：核能發(fā)電不會造成大氣污染，燃料成本較低、便于運輸?shù)?2)可能帶來的問題：核電廠的反應堆內有大量的放射性物質，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成傷害七、太陽能1產(chǎn)生和輻射：由于太陽內部的大量氫原子核發(fā)生_，釋放出巨大的核能，以_和_的形式向四周輻射開去聚變光熱2利用方式(1)間接利用：開采化石燃料來獲取能量，是間接利用儲存在化石燃料中的太陽能(2)直接利用的兩種方式內能電能將太陽能轉化為_，如太陽能熱水器、太陽灶等；將太陽能轉化為_，如硅光電池、光伏發(fā)電等3優(yōu)點：十

6、分巨大、供應時間長、分布廣闊、獲取方便、安全、干凈、不污染環(huán)境.八、能的轉化與能量守恒1能的轉化：各種形式的能量在一定條件下都可以相互_轉化消失產(chǎn)生轉化轉移2能量守恒定律：能量既不會憑空_，也不會憑空_，它只會從一種形式_為其他形式，或者從一個物體_到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量_保持不變九、能量革命與可持續(xù)發(fā)展1能源技術革命第一次：鉆木取火，以柴薪為主要能源第二次：蒸汽機的發(fā)明，以化石燃料為主要能源第三次：核能的利用2能量轉化和轉移具有_方向性3影響環(huán)境：大量燃燒化石能源勢必造成空氣污染和溫室效應的加劇；過分依靠柴薪能源會加劇水土流失和沙漠化4未來的理想能源應滿足的條件(1

7、)必須足夠豐富，可以保證長期使用；(2)必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；(3)相關的技術必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；(4)必須足夠安全、清潔，可以保證不會嚴重影響環(huán)境考點 1 電磁波的波長、頻率和波速的關系【例 1】(2011 年肇慶)手機傳遞信息的電磁波頻率有 f1900 MHz 和 f21 800 MHz，與這兩個頻率相對應的電磁波波長及波速分別是1、v1 和2、v2，則1_2，v1_v2(以上兩空選填“”、“”或“”)；除手機外，人們還發(fā)明了許多利用電磁波來傳遞信息的設備，如_(寫出一種即可)思維點撥：不同頻率(或波長)的電磁波在真空中的波速相同電磁波的頻率跟波長成反比，即頻率越高

8、，波長越短；頻率越低，波長越長我的答案： 衛(wèi)星廣播(2011 年大連)電磁波在真空中的傳播速度是_m/s；真空中，電磁波的頻率越高，波長越_3108短考點 2 電磁波的應用【例2】(2011年龍巖)下列設備的運行與電磁波無關的是( )A“嫦娥二號”接收地面指揮中心的運行指令實現(xiàn)變軌而奔向月球B汽車上安裝有 GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))，以確定行駛路線和距離C醫(yī)院里，醫(yī)生利用 B 超可觀察到母體內的嬰兒情況D日常生活中，人們常利用手機進行通信聯(lián)系思維點撥：廣播、電視、手機、雷達和衛(wèi)星導航是利用電磁波傳遞信息，B 超是利用超聲波傳遞信息我的答案：C考點 3 能源的分類【例 3】目前許多城市的居民使用

9、煤氣、天然氣為燃料關于煤氣、天然氣，下列說法正確的是()A煤氣是一次能源，天然氣是可再生能源B煤氣是一次能源，天然氣是不可再生能源C煤氣是二次能源，天然氣是可再生能源D煤氣是二次能源，天然氣是不可再生能源思維點撥：煤氣是用煤作為原料生產(chǎn)出來的，無法從自然界中直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源，屬于二次能源；天然氣的消耗不可能在短期內得到補充，屬于不可再生能源我的答案：D考點 4 核能【例 4】(2011 年廣東)目前釋放核能的方式有兩種：一是使原子核裂變，二是使原子核_.1938 年，科學家首次用_(選填“電子”、“中子”或“質子”)轟擊比較大的原子核，使其發(fā)生裂變，變成兩個中等大

10、小的原子核，同時釋放出巨大的能量.1 kg 鈾全部裂變釋放的能量超過 2 000 t 煤完全燃燒時釋放的能量如果煤的熱值為 3107 J/kg，那么 1 kg 鈾全部裂變釋放的能量至少為_J.思維點撥：獲得核能有兩種方式：核裂變和核聚變，其中中子轟擊較大原子核，較大原子核分裂為較小原子核，同時釋放出巨大能量的過程是核裂變；在超高溫的條件下，質量小的原子核結合成較大原子核，同時釋放出巨大能量的過程是核聚變我的答案：聚變 中子61013考點 5 太陽能的利用【例 5】如圖 171 所示的是利用太陽能的三種方式請你在空白方框內填上相關的科學術語圖 171思維點撥：直接利用太陽能的三種方式：太陽能轉化

11、成內能；太陽能轉化成化學能；太陽能轉化成電能我的答案：內能光電轉換化學能考點 6 能量的轉化和守恒【例 6】(2011 年福州)福州江濱大道繽紛園入口處，安裝了兩盞“風光互補”景觀節(jié)能燈，如圖 172 所示，它“頭頂”小風扇，“肩扛”太陽能電池板關于節(jié)能燈的設計解釋合理的是()圖 172A太陽能電池板是將太陽能轉化為電能B小風扇是用來給太陽能電池板散熱的C小風扇是風力發(fā)電機，將電能轉化為機械能D蓄電池在夜晚放電時，將電能轉化為化學能思維點撥：小風扇是風力發(fā)電機，將機械能轉化為電能；蓄電池在夜晚放電時，將化學能轉化為電能我的答案：A考點 7 能源的開發(fā)利用和環(huán)境保護【例 7】下列做法中需要改正的

12、( )A將廢電池和生活垃圾一起丟進垃圾箱B盡可能用太陽能熱水器代替燃氣熱水器C城市建筑不要大面積安裝玻璃幕墻D洗臉水沖廁所，將廢報紙、酒瓶等送到廢品收購站思維點撥：電池內部含有有毒物質，一旦發(fā)生泄露，會污染環(huán)境，故廢電池應集中收集、統(tǒng)一處理我的答案：A1(2011 年廣州)已知真空中電磁波的波長微波紅外線紫外線，則它們的頻率()CAf 微波f 紅外線f 紫外線Bf 微波f 紅外線f 紫外線Cf 微波f 紅外線f 紫外線Df 紫外線f 微波f 紅外線2(2011 年湛江)下列說法正確的是()DA電視廣播和移動通信都是利用超聲波來傳遞信息B微觀粒子按從大到小排列順序為：原子核、原子、夸克C超導體和電磁鐵都屬于高新技術材料D中考實行網(wǎng)上閱卷，條形碼掃描器中的光敏二極管使用的是半導體材料3(2011 年肇慶)用電磁波傳遞電視信號的大致過程如下：用攝像機拍攝畫面和錄音；制作電視節(jié)目；發(fā)射電視節(jié)目的視頻和音頻信號；接收并還原電磁波的圖像和聲音信息下列四幅圖中對應的是圖_，對應的是圖_.電磁波能否在真空中傳播_(選填“能”或“不能”)D能B4(2010 年廣東)如圖 173 所示是太陽能 LED 照明路燈它主要由太陽能電池板、LED 燈頭等部分構成LED 是一種發(fā)光二極管，通過電流能夠發(fā)光，可以把電能直接轉化成_能太陽能是