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第二十四講信息能源 1 知道電磁波在真空中的傳播速度 了解電磁波的應(yīng)用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響 2 知道廣播電臺的發(fā)射頻率和波長 能應(yīng)用公式c f進(jìn)行簡單的計算 3 知道手機通信 衛(wèi)星通信 光纖通信都是電磁波的應(yīng)用 4 能結(jié)合實例說出能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系 能列舉常見的不可再生能源和可再生能源 5 知道核能等新能源的特點和帶來的問題 對于能源的開發(fā)和利用有可持續(xù)發(fā)展的意識 電話 一 電話1 電話的組成 最簡單的電話由 和 組成 靠 沿著導(dǎo)線把信息傳到遠(yuǎn)方 電話是1876年 發(fā)明的 2 電話的工作原理 為了提高電話線路的利用率 實現(xiàn)任意兩用戶互相通話 發(fā)明了 3 兩種通信方式 模擬通信和 通信 話筒 聽筒 電流 貝爾 電話交換機 數(shù)字 電磁波 4 產(chǎn)生 導(dǎo)線中迅速變化的電流能在周圍空間產(chǎn)生電磁波 它是傳遞各種信息的載體 5 傳播 電磁波的傳播不需要介質(zhì) 可以在真空中傳播 在真空中的傳播速度為 金屬容器對電磁波有 作用 6 波速c 波長 頻率f三者的關(guān)系 c f 電磁波的波速c 3 108m s 屏蔽 3 108m s 廣播 電視和移動通信 7 廣播的發(fā)射 無線電廣播電臺將音頻電信號用調(diào)制器加載到高頻電磁波上 通過 發(fā)射到空中 8 電視信號的發(fā)射 話筒將 變成電信號 攝像機將 變成電信號 發(fā)射機將這些電信號加載到高頻 上 通過天線發(fā)射到空中 9 移動電話 手機 它利用 來傳遞信息 既是無線電的發(fā)射臺 又是接收臺 其通話需要 轉(zhuǎn)接 天線 聲信號 圖象 電磁波 電磁波 基地臺 越來越寬的信息之路 10 微波通信 微波比無線電波的頻率更 傳遞信息更多 需要每隔 km建一個中轉(zhuǎn)站 才能把信息一直傳遞下去 11 衛(wèi)星通信 可以彌補微波通信的不足 在地球周圍至少配置 顆同步通信衛(wèi)星 信號就可覆蓋全球 12 光纖通信 頻率 方向高度 的光叫激光 利用激光在特殊的管道 里實現(xiàn)信息傳播的通信 叫光纖通信 13 網(wǎng)絡(luò)通信 計算機可以高速處理大量信息 把計算機連在一起 可以進(jìn)行 通信 目前人們經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)通信的形式是 世界上最大的計算機網(wǎng)絡(luò)叫 高 50 3 單一 集中 光導(dǎo)纖維 網(wǎng)絡(luò) 電子郵件 因特網(wǎng) 能源家族 五 能源家族14 能源 凡是能夠提供 的物質(zhì)叫做能源 15 能源的劃分 按是否能循環(huán)再生分為 能源和 能源 按是否直接從自然界獲取分為 能源和 能源 化石能源屬于 能源 生物質(zhì)能屬于 能源 能量 可再生 不可再生 一次 二次 不可再生 一次 可再生 二次 能源和能量是兩個不同的物理量 能源是為人類提供能量的物質(zhì)資源 而能量則是物體做功本領(lǐng)的一個量度 核能 16 原子結(jié)構(gòu) 原子由帶正電的 和帶負(fù)電的 組成 原子核由 和 組成 17 核能 使原子發(fā)生分裂或聚合釋放出的巨大能量叫核能 獲得核能有兩種途徑 即原子核的 和 18 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 核裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制 瞬間可釋放出巨大能量 可以制成原子彈 如果對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)加以控制 可建成 聚變也稱為熱核反應(yīng) 據(jù)此可以制成氫彈 原子核 電子 質(zhì)子 中子 核裂變 核聚變 核電站 太陽能 19 太陽能 在太陽內(nèi)部 氫原子核在超高溫下發(fā)生 釋放巨大的能量就是太陽能的能量來源 20 太陽能的利用 化石能源 水能 風(fēng)能都來源于 太陽能是一種清潔又安全的能源 目前人類利用太陽能源的方式有兩種 一是采用光 轉(zhuǎn)換 如用集熱器加熱水 二是光 轉(zhuǎn)換 如太陽能電池 熱核反應(yīng) 太陽能 熱 電 能源與可持續(xù)發(fā)展 21 能源對環(huán)境的影響 大量燃燒化石能源勢必造成 和 的加劇 過分依靠柴薪能源 會加劇水土流失和沙漠化 22 未來理想能源的條件 1 必須足夠 2 必須足夠 3 相關(guān)技術(shù)必須 4 必須足夠 大氣污染 溫室效應(yīng) 豐富 能保證長期使用 便宜 能使多數(shù)人用得起 成熟 能大規(guī)模使用 安全 清潔 不能嚴(yán)重影響環(huán)境 1 2015 聯(lián)考 電磁波家庭成員很多 有無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 射線等 它們與人類生活息息相關(guān) 例如 電視機的搖控器就是利用 來工作的 某電臺發(fā)射的電磁波波長為3m 其頻率是 MHz 2 2015 慶陽 在我國核工業(yè)創(chuàng)建60周年之際 習(xí)近平指出 核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè) 是國家安全的重要基石 目前的核電站是利用原子 選填 核聚變 或 核裂變 釋放的能量工作的 該能源屬于 選填 可 或 不可 再生能源 3 2014 蘭州 天然氣屬于 選填 可再生 或 不可再生 能源 太陽能來源于太陽內(nèi)部發(fā)生的核 選填 裂變 或 聚變 紅外線 100 核裂變 不可 不可再生 聚變 4 2013 慶陽 能源問題是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大基本問題之一 能源家族中 煤炭 核能 石油 天然氣 水能 風(fēng)能 地?zé)崮艿?屬于不可再生的是 不是直接或間接來自于太陽的是 5 2015 蘭州 下列說法中 正確的是 A 航空器材常采用密度大 強度高的合金材料B 用光年表示宇宙時間 用納米量度分子大小C 衛(wèi)星通信 移動通信都是利用電磁波傳遞信息D 化石能源 核能 水能 太陽能 都屬于不可再生能源 C 6 2014 慶陽 下列說法錯誤的是 A 手機通訊是利用電磁波傳遞信息的B 光在光導(dǎo)纖維中靠多次反射傳遞信息C 嫦娥三號 從地面奔向月球 以地面為參照物 嫦娥三號 是靜止的D 太陽能飛機是利用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能 再把電能轉(zhuǎn)化為機械能7 2013 蘭州 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國正在實施的自主研發(fā) 獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 縮寫為BDS 該系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候 全天時為各類用戶提供高精度 高可靠的定位 導(dǎo)航 授時服務(wù)并兼具短報文通信能力 BDS衛(wèi)星通信使用的是 A 電磁波B 次聲波C 超聲波D 光波 C A 8 2013 聯(lián)考 在我們的生活中 3G手機通信業(yè)務(wù)已經(jīng)非常普遍 使用3G手機不僅可以通話 還可以隨時通過無線網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng) 下列說法正確的是 A 電磁波和聲波都是由物體的振動產(chǎn)生的B 電磁波和聲波在空氣中的傳播速度都是340m sC 手機無線上網(wǎng)是利用電磁波傳輸信息D 電磁波和聲波一樣不能在真空中傳播 C 信息的傳遞 例1 2015 福州 我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位 導(dǎo)航和通信等功能 它傳遞信息是利用 A 超聲波B 次聲波C 電磁波D 激光 解析 衛(wèi)星是利用電磁波中的微波來傳遞信息 因為衛(wèi)星在太空中 真空不能傳遞聲波 如用紅外線與地面通信 遇到障礙物 信號會受到影響 答案 C 變式題1 2015 汕尾 3G 第三代通信技術(shù) 手機不僅能傳遞聲音信息 還能無線上網(wǎng) 3G手機傳遞信息是通過下列哪種波實現(xiàn)的 A 超聲波B 次聲波C 紅外線D 電磁波 D 能源與可持續(xù)發(fā)展 例2 2015 濟南 多選 節(jié)能減排 從我做起 從身邊小事做起 關(guān)于家用電器的使用 下面做法符合這一理念的是 A 用智能開關(guān)確保電燈人走燈滅B 電冰箱使用中要做到及時除霜C 家用電視機日夜處于待機狀態(tài)D 用太陽能熱水器替換電熱水器 解析 用智能開關(guān)確保人走燈滅 可以節(jié)約電能 A符合題意 冰箱使用中要做到及時除霜 可以減少電能的浪費 B符合題意 家用電視機日夜處于待機狀態(tài) 這樣浪費電能 C不合題意 太陽能熱水器替換電熱水器 可以節(jié)約電能 D符合題意 故選ABD 答案 ABD 變式題2 2015 河北 2015年 世界環(huán)境日 中國主題為 踐行綠色生活 下列做法符合這一主題的是 A 提倡使用私家車B 用一次性塑料袋購物C 用節(jié)能燈代替白熾燈D 夏季空調(diào)溫度盡量調(diào)低 C 常見易錯現(xiàn)象 波速 c 波長 和頻率 f 的關(guān)系易錯 記住c f 波速一定 頻率越高 波長越短 對能源的分類易錯 根據(jù)能否直接從自然界獲取 可分為一次能源和二次能源 根據(jù)能否循環(huán)再生可分為可再生能源和不可再生能源 對核反應(yīng)的裂變和聚變及其應(yīng)用易混 對裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)加以控制是核能發(fā)應(yīng) 不加控制是原子彈爆炸 而核聚變可制造氫彈 例3 2015 河北 2015年 世界環(huán)境日 中國主題為 踐行綠色生活 下列做法符合這一主題的是 A 化石能源是不可再生能源 而核能 風(fēng)能 水能 太陽能是可再生能源B 與煤炭 石油 天然氣等能源相比 風(fēng)能 水能 太陽能具有清潔環(huán)保的優(yōu)點C 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展 我國已建成了利用核聚變能量發(fā)電的核電站D 因為能量在轉(zhuǎn)化過程中是守恒的 所以能源是 取之不盡 用之不竭 的 解析 核能與煤 石油 天然氣等化石能源是不可再生能源 太陽能 風(fēng)能 水能是可再生能源 A錯誤 與煤炭 石油 天然氣等能源相比 風(fēng)能 水能 太陽能是新型的無污染的能源 是取之不盡的能源 可直接利用且對環(huán)境的污染小 前景廣闊 B正確 目前已建成的核電站的能量來自于重核的裂變 而不是輕核聚變 C錯誤 能量雖然守恒 但有些能量使用以后不可能再被利用 所以要節(jié)約資源 D錯誤 故選B 答案 B 變式題3 2015 遵義 關(guān)于能源 信息和材料 下列說法正確的是 A 我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用超聲波來傳遞信息的B 二極管 三極管使用了硅 鍺等半導(dǎo)體材料C 隨著科技發(fā)展 將來可以制造出不消耗能量而不停對外做功的機器D 煤 石油 天然氣等化石能源蘊藏量較大 屬于可再生資源 B