1、第十一章,信息的傳遞和能源與可持續(xù)發(fā)展,迅速變化的電流,不需要,等于,米(m),Hz,1 000,106,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,電能,內(nèi)能,諧調(diào),方向性,一、電話,1組成：由話筒和聽筒組成,2話筒：將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號 聽筒：將電信號轉(zhuǎn)化為聲信號 二、電磁波,1產(chǎn)生：導體中的電流迅速變化會在周圍產(chǎn)生電磁波 2傳播：不需要介質(zhì)，在真空中也可以傳播 真空中的速度：3108 m/s.,3波長、波速和頻率的關(guān)系：cf.“”為波長；“f ”為頻,率，單位是赫茲(Hz)；c 是光速,4分類：按波長由大到小可分為長波、中波、短

2、波、微波、,紅外線、可見光、紫外線、射線、射線,可見光、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電磁波來傳遞信息,的,2移動電話既是無線電發(fā)射臺，又是無線電接收臺；移動,電話機之間相互通話要靠基地臺轉(zhuǎn)接,四、越來越寬的信息之路,1微波通信：微波的性質(zhì)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,2衛(wèi)星通信：用地球同步衛(wèi)星作為中繼站，3 顆地球同步,通信衛(wèi)星就可覆蓋地球?qū)崿F(xiàn)全球通信,3光纖通信：利用了頻率單一、方向高度集中的激光在光 導纖維中傳播時不受

3、電磁干擾的特性，通信質(zhì)量高，保密性好， 傳輸損耗小,4網(wǎng)絡通信：因特網(wǎng)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：,(1)一次能源：可以從自然界直接獲取的能源，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：人類近幾年才開始廣泛利用的能源，如核能、,太陽能、潮汐能、地熱能等,3從能源是否可再生分類：,(1)可再生能源：指可以在自然界里源 源 不 斷地得到

4、的能,源，如水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能等,(2)不可再生能源：指越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界,得到補充的能源，如化石能源和核能等,六、核能,1定義：由于原子核分裂和聚合而釋放的巨大的能量 2獲得核能的方式：裂變和聚變,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(nèi)有大量的放射性物 質(zhì)，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：太陽內(nèi)部的大量氫原子核發(fā)生聚變，釋放,出巨大的核能，以光和熱的形式向四周輻射開去,2利用方式：,(1)間接利用：開采化石燃料

5、來獲取能量，是間接利用存貯,在化石燃料中的太陽能 (2)直接利用的兩種方式：,將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如太陽能熱水器、太陽灶等； 將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，如硅光電池、光伏發(fā)電等 3優(yōu)點：十分巨大、供應時間長、分布廣闊、獲取方便、,安全、潔凈、不污染環(huán)境.,八、能量革命與可持續(xù)發(fā)展 1能源技術(shù)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能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性,3環(huán)境影響：大量燃燒化石能源勢必造成空氣污染和溫室 效應的加?。贿^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)必須足夠豐富，可以保證長期使用；,(

6、2)必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起； (3)相關(guān)的技術(shù)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(guān)系 【例 1】(2011 年肇慶)手機傳遞信息的電磁波頻率有 f1 900 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(兩空填“”、“”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，波長越短；頻 率越低

7、，波長越長,答案： ,廣播衛(wèi)星,光在真空中的傳播速度約為_m/s；真空中，電磁波 的頻率越小，波長越_ 答案：3108 長,的是(,),A光纖通信傳輸?shù)男畔⒘亢艽螅饕糜跓o線電廣播 B電磁波不能在真空中傳播 C電磁波的應用對人類有利無害 D衛(wèi)星通信是利用人造衛(wèi)星作為中繼站進行通信 答案：D,教師參考備選題關(guān)于現(xiàn)代通信和電磁波，下列敘述正確,考點 2,電磁波的應用,【例 2】下列設備的運行與電磁波無關(guān)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 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(nèi)嬰兒的情況 D日

8、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 答案：C,考點 3,能源的分類,【例 3】(2012 年桂林)下面所列的各種能源中，屬于可再,),生能源的是( A煤炭 C核能,B太陽能 D石油,思維點撥：煤炭、石油和核原料的消耗不可能在短期內(nèi)得 到補充，屬于不可再生能源 答案：B,教師參考備選題(2011 年宜昌)以下能源中都屬于可再生,能源的是(,),B風能、太陽能 D煤、生物質(zhì)能,A石油、水的動能 C天然氣、風能 答案：B,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

9、核裂變，二是使原子核_.1938 年，科學家首次用 _(填“電子”、“中子”或“質(zhì)子”)轟擊比較大的原子核，使 其發(fā)生裂變，變成兩個中等大小的原子核，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(zhì)量較小 的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，同時釋放出巨大能量的過 程是核聚變,答案：聚變 中子 61013,

10、教師參考備選題(2012 年武漢)核電站利用核能發(fā)電，它,的核心設備是核反應堆下列說法錯誤的是(,),A目前核電站都是通過聚變反應來利用核能 B核反應堆中發(fā)生的鏈式反應是可以控制的 C原子核分裂或聚合時釋放出核能 D核能是一種不可再生的能源 答案：A,考點 5 太陽能的利用,【例 5】如圖 111 所示是利用太陽能的三種方式請你,在空白方框內(nèi)填上相關(guān)的科學術(shù)語,圖 111,思維點撥：直接利用太陽能的三種方式為太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi),能；太陽能轉(zhuǎn)化成化學能；太陽能轉(zhuǎn)化成電能,答案：內(nèi)能 光電轉(zhuǎn)換 化學能,教師參考備選題(2011 年無錫)關(guān)于能源的利用，下列說,法正確的是(,),A大量使用石油產(chǎn)品會造成

11、大氣污染，所以應該停止開 采石油 B和平利用核能特別要注意防止核泄漏，以免造成環(huán)境 污染 C修筑攔河壩建造水電站利用水能發(fā)電，有百利而無一 害 D天然氣是一種清潔能源，人類可以無窮無盡地開發(fā) 答案：B,考點 6,能源的開發(fā)利用和環(huán)境保護,【例 6】下列做法中需要改正的是(,),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(nèi)部含有有毒物質(zhì)，一旦發(fā)生泄漏，會污 染環(huán)境，故廢電池應收集、統(tǒng)一處理 答案：A,1(2012 年廣東)電磁波在真空中的傳播速度是3108 _； 電磁波

12、的波長越長其頻率就越_；電磁波_(填“能” 或“不能”)在空氣中傳播,答案：m/s,低 能,2(2012 年梅州)如圖 112 所示的是太陽能 LED 照明路 燈，它主要由太陽能電池板、LED 燈頭等 部分構(gòu)成LED 是一種發(fā)光二極管，通過 電流可以把電能直接轉(zhuǎn)化成_能 太陽能清潔無污染，是在太陽內(nèi)部氫原子 核發(fā)生_(填“裂變”或“聚變”)時 釋放出的核能,答案：光 聚變,圖 112,3(2012 年茂名)在高州北部山區(qū)正在建設茂名市第一個風 力發(fā)電站風力發(fā)電將風能轉(zhuǎn)化為_能，風能屬于_ (填“可”或“不可”)再生能源發(fā)電機是利用_原理 發(fā)電的,答案：電,可,電磁感應,4(2011 年廣州)已知真空中電磁波的波微波 紅外線 ,紫外線，則它們的頻率(,),Bf 微波f 紅外線f 紫外線 Df 紫外線f 微波f 紅外線,Af 微波f 紅外線f 紫外線 Cf 微波f 紅外線f 紫外線,答案：C,5(2011 年湛江)下列說法正確的是(,),A電視廣播和移動通信都是利用超聲波來傳遞信息的 B微觀粒子按從大到小排列的順序為：原子核