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第十二章材料、信息、能源与可持续性发展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点1信息的传递(10年3考)通信方式信息载体固定电话导线中的电流卫星通信电磁波光纤通信激光网络通信电流、激光、微波考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点2能源(10年2考)1.能源的分类要点按能源是否从自然界直接获取分类一次能源可以从自然界直接获取的能源称为一次能源。如风能、太阳能、地热能和核能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称为二次能源。如电能按能源是否可以再生分类不可再生能源凡是越用越少,不能在短期内从自然界得到补充的能源,都属于不可再生能源。如化石能源、核能可再生能源可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于可再生能源。如水的动能、风能、太阳能、生物质能考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理要点按使用开发的时间长短分类常规能源煤炭、石油、天然气、水能等属常规能源新能源核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能等属新能源考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理2.新能源具体内容核能核裂变用中子轰击比较大的铀核时,铀核变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这个过程就是裂变。应用:核反应堆中发生的链式反应是可以控制的;原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的核聚变如果将质量很小的原子核,如氘核和氚核,在超高温度下结合成新的原子核,会释放出更大的能量,这就是聚变。目前人类还无法控制核聚变。聚变应用:氢弹考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理具体内容太阳能太阳能的实质太阳是一个巨大的“核能火炉”,在太阳的内部无时无刻不在发生着核聚变太阳能的利用太阳能电池、太阳能热水器太阳能的优点清洁、无污染3.能源与可持续发展(1)提高能源的利用效率,减小能源使用对环境的污染。(2)开发新能源。未来的新能源应满足的条件:储量丰富、价格便宜、技术成熟、清洁安全。考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理能量转化和转移能量可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体或物体的一部分转移到另一物体或物体的另一部分能量转化与守恒定律能量既不会创生,也不会消灭,它只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一物体,在转移和转化的过程中,能的总量保持不变能量转化或转移过程的方向性内能能自发地从高温物体转移到低温物体,但不能自发地从低温物体转移到高温物体。其他形式的能可以无条件地转化为内能,而内能不可无条件地转化为其他形式的能量考点3能量转化与能量守恒(10年1考)考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练太阳能(沪粤九下P85图20-22)还可以考查材料、能源的种类、核能等1.(2018·山东德州中考)如图是德州市安装的一种太阳能路灯,太阳能电池将太阳能转化为电能提供给路灯,太阳能属于可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源2.(2018·辽宁营口中考)如图所示是太阳能LED照明路灯,LED是一种发光二极管,它是由半导体材料制成的,可以把电能直接转化成光能,太阳能是可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源、清洁无污染,它是在太阳内部氢原子核发生聚变(选填“裂变”或“聚变”)释放出巨大的能量考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练太阳能(沪粤九下P74图20-7)还可以考查热量的计算3.(2018·江苏兴化一模)太阳能热水器不用电、不烧气,利用太阳能,无任何污染,属于绿色环保产品。小明家屋顶上有一台太阳能热水器,如图所示,水箱容量为100L。晴朗天气经过8h的照明,水箱中水温度从20℃升高到70℃,水箱中的水需要吸收了2.1×107J的热量。如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,至少需要燃烧0.5kg的煤气。〔c水=4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值q=4.2×107J/kg〕考题初做诊断命题点能量的转化与守恒(2018·安徽中考,11,3分)下列说法正确的是()A.物体运动的速度越大,其惯性越大B.太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置C.滑动摩擦力的大小与接触面的大小有关D.在液体中,流速越大的位置,压强越大答案解析解析关闭惯性是物体的属性,其大小由物体质量的大小决定,与物体运动的快慢没有关系,A不正确;太阳能电池是通过太阳能电池板把太阳能转化为电能存贮起来的装置,B正确;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与接触面的大小无关,C不正确;在液体中,根据流速与压强的关系可知,流速越大的位置,压强越小,D不正确。答案解析关闭B考法必研突破考法1考法2考法3考法1材料例1(2018·湖北宜昌中考)把很多二极管、三极管和电阻等电子元件做在芯片上,就成了集成电路,其中二极管、三极管是用材料制成的。随着科技的进步,未来的电子元件如果用材料来制作,由于没有电阻,不必考虑散热问题,就可以实现电子设备的微型化。答案解析解析关闭常用的各种二极管、三极管是由半导体材料制成的,在社会各领域应用广泛;超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零。当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少热损耗,用作输电导线或制作电子元件。制造电子元件时,由于没有电阻,不必考虑散热问题。答案解析关闭半导体超导体考法必研突破考法1考法2考法3方法归纳导体和绝缘体没有绝对界限,给它们的区分是“容易”和“不容易”,而不是“能”和“不能”,还有一种导电性能介于两者之间的是半导体。考法必研突破考法1考法2考法3对应练1(2018·云南昆明中考)根据材料的导电性能,材料可分为导体、和绝缘体三大类;如果用超导电线输送电能,这种电线就发热。答案解析解析关闭根据材料的导电性能,材料可分为导体、半导体和绝缘体三大类;根据电流的热效应公式Q=I2Rt,超导电线的电阻为零,故产生热量为零,故这种电线就不发热。答案解析关闭半导体不考法必研突破考法1考法2考法3考法2电磁波的特性及其应用例2(2018·江苏盐城中考)我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它传递信息是利用()A.微波B.次声波C.超声波D.红外线答案解析解析关闭我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它是利用电磁波(微波)传递信息的,故A正确。答案解析关闭A考法必研突破考法1考法2考法3方法归纳对电磁波的理解(1)必须是变化的电流才能够产生电磁波,不变化的电流再大也不会产生电磁波。(2)电磁波在同介质中传播的速度与其波长和频率无关。由公式c=λν可知,波长与频率成反比关系,频率越高,波长越短。(3)电磁波可以传播信息和能量。(4)电磁波按波长来分,波长由长到短可分为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。(5)电磁波的应用:可以用于医疗,通信,杀菌,验钞等。考法必研突破考法1考法2考法3对应练2(2018·甘肃兰州中考)下列关于地球同步通信卫星的说法中错误的是()A.同步卫星处于平衡状态B.同步卫星的机械能守恒C.同步卫星相对于地面静止D.同步卫星使用微波进行通信答案解析解析关闭同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做圆周运动,运动速度和方向都改变,处于非平衡状态,故A错误;同步卫星在太空中不受空气阻力,只有动能和重力势能的相互转化,机械能守恒,故B正确;同步卫星与地球自转周期相同,相对于地面是静止的,故C正确;电磁波可以在真空中传播,同步卫星在太空中就是使用电磁波(微波)进行通信,故D正确。答案解析关闭A考法必研突破考法1考法2考法3考法3能源的分类例3(2018·云南昆明中考)如图所示设施中,用于发电的能源属于可再生的是()A.风能和水能B.风能和煤的化学能C.风能和核能D.煤的化学能和核能答案解析解析关闭风能、水能从自然界中源源不断的得到补充,属于可再生能源,故A正确;风能属于可再生能源,煤的化学能,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故B错误;风能属于可再生能源,核能不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故C错误;煤的化学能、核能不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故D错误。答案解析关闭A考法必研突破考法1考法2考法3对应练3(2018·青海中考)下列能源属于二次能源的是()A.风能B.电能C.太阳能D.水能答案解析解析关闭风能是从自然界直接获取不需要加工的能源,是一次能源,故A错误;电能是由一次能源经过加工而获得的能源,是二次能源,故B正确;太阳能是从自然界直接获取的能源,是一次能源,故C错误;水能是从自然界直接获取不需要加工的能源,是一次能源,故D错误。答案解析关闭B