沪粤版物理《第十七章-电磁波与信息时代、能源与能量守恒定律》复习ppt精编课件30页.ppt

电磁波与信息时代 能源与能量守恒定律 第十七章 变化的电流 不需要 等于 米 m Hz 1000 106 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 s 3 波长 波速和频率的关系 为波长 f 为频率 单位是赫兹 c是光速 c f 4 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 射线 射线等 光 红外线和紫外线都属于电磁波 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 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 将太阳能转化为 如太阳能热水器 太阳灶等 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 1 v1和 2 v2 则 1 2 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 2 A 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 A 1 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 微波 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 3 紫外线 C 4 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