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电磁波与信息时代、能源与能量守恒定律第十七章知识点要求电话、无线电广播、电视和移动电话的工作过程电磁波在日常生活中的应用和对社会发展的影响微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信能源的分类和不同能源的特点获得核能的两种途径，核能的优点和可能带来的问题太阳能的利用、优点和缺点能量的转化和转移有一定的方向性认识光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度电磁波的波长、波速和频率的关系理解变化的电流不需要等于米(m)Hz1000106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自然界电能原子核裂变聚变化学能能源利用技术进步和谐方向性一、电话1．组成：由______和______组成．2．话筒：将________转化为________；听筒：将________转化为________．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：___________.话筒听筒声信号电信号电信号声信号3×108m/s3．波长、波速和频率的关系：_________.“λ”为波长；“f”为频率，单位是赫兹；c是光速．c＝λf4．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、Χ射线、γ射线等．①光、红外线和紫外线都属于电磁波．②电磁波的频率跟波长成反比，频率越高，波长越短．三、广播、电视和移动通信电磁波1．无线广播、电视和移动电话都是利用_________来传递信息的．发射台接收台基地台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．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50km左右就建立一个微波____________．中继站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．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．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：(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、核能等．地球同步卫星3颗因特网直接获取(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．六、核能1．定义：由于原子核_______和_______而释放的巨大能量．2．获得核能的方式：_______和_______．3．两种方式的对比：不可能在短期内从自然界得到补充分裂聚合裂变聚变比较裂变聚变(热核反应)定义较大原子核分裂为较小原子核小原子核结合成较大原子核条件中子轰击较大原子核超高温释放核能大小巨大更加巨大是否可控裂变的链式反应可控聚变目前不可控应用原子弹、核电站氢弹、太阳内部爆炸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：由于太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．聚变光热2．利用方式：(1)间接利用：开采化石燃料来获取能量，是间接利用储存在化石燃料中的太阳能．(2)直接利用的两种方式：①将太阳能转化为______，如太阳能热水器、太阳灶等；②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.内能电能八、能的转化与能量守恒1．能的转化：各种形式的能量在一定条件下都可以相互________．2．能量守恒定律：能量既不会凭空_____，也不会凭空_____，它只会从一种形式_____为其他形式，或者从一个物体_____到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量__________．九、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．转化消失产生转化转移保持不变第二次：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．方向性考点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＝900MHz和f2＝1800MHz，与这两个频率相对应的电磁波波长及波速分别是λ1、v1和λ2、v2，则λ1___λ2，v1____v2(以上两空填“＞”、“＝”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，波长越长．＝卫星广播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________．3×108短考点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．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B．太阳能C．核能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．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.1kg铀全部裂变释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量．如果煤的热值为3×107J/kg，那么1kg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．答案：聚变中子6×1013考点5太阳能的利用【例5】如图17－1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．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．图17－1化学能内能光电转换考点6能量的转化和守恒【例6】(2011年福州)福州江滨大道缤纷园入口处，安装了两盏“风光互补”景观节能灯，如图17－2所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．关于节能灯的设计解释合理的是()图17－2A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能思维点拨：小风扇是风力发电机，将机械能转化为电能；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能．我的答案：A考点7能源的开发利用和环境保护【例7】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．A1．(2012年广东)电磁波在真空中的传播速度是3×108________；电磁波的波长越长其频率就越______；电磁波__________(填“能”或“不能”)在空气中传播．2．(2012年梅州)如图17－3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．m/s低能光聚变3．(2011年广州)已知真空中电磁波的波长λ微波＞λ红外线＞，则它们的频率()A．f微波＝f红外线＝f紫外线C．f微波＜f红外线＜f紫外线B．f微波＞f红外线＞f紫外线D．f紫外线＜f微波＜f红外线图17－3λ紫外线C4．(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B．微观粒子按从大到小的顺序排列为：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D5．(2011年肇庆)用电磁波传递电视信号的大致过程如下：①用摄像机拍摄画面和录音；②制作电视节目；③发射电视节目的视频和音频信号；④接收并还原电磁波的图像和声音信息．下列四幅图中对应③的是图________，对应④的是图________．电磁波能否在真空中传播________(填“能”或“不能”)．BD能