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第十六章 信息传递、材料、能源与可持续发展,复习课件,电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们.,地球上的能源是否是无尽的呢？,信息传递、材料、能源与可持续发展,电磁波及其应用,材料,电磁波：电流的迅速变化会在其周围产生电磁波,电磁波的应用,信息方面的应用,能量方面的应用,现代通信技术,材料的物理属性：导热性、导电性、磁性、弹性、延展性等,新材料,能量转化和守恒定律,能量的转移和转化,能量的转化和转移具有方向性,能源分类,按获取方式分：一次能源和二次能源,按开发早晚分：常规能源和新能源,按是否再生分,新能源的开发和利用,核能的开发和利用,太阳能的开发和利用,地热能的开发和利用,其他新能源的开发和利用,能源、环境与可持续发展,未来理想能源的条件,能源对环境的影响：温室效应、酸雨、铅尘,考点一 电磁波及其应用,雷达设备在军事、气象等方面有广泛的应用.,1.电磁波的产生：当导体中电流迅速变化时，在其周围会产生电磁波.发射电磁波的机器需复杂的电子线路产生迅速变化的电流.,2.电磁波分类：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、X射线、射线等.,3.电磁波传播,(1)电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，宇航员在月球中可以用电磁波通信.真空中电磁波的波速为c=3108m/s.,(2)电磁波的波长、波速和频率之间的关系：c=f，其中“”表示波长，单位是“m”；“f”表示频率，单位是“Hz”；“c”表示波速，单位是“m/s”.,时间t,波长,4.电磁波的应用,(1)电磁波在信息方面的应用.,无线电广播信号的发射和接收,无线电广播信号的发射由广播电台完成,麦克风将声信号转换成电信号,调制器将音频电信号加载到高频电流上,天 线产生电磁波将高频载波信号发射到 空中,收音机负责信号的接收与还原,天 线接收各种各样的电磁波,调谐器选择需要电台的载波信号（解调）,解 调从载波信号中复原音频信号,扬声器将音频电信号转换成声音,电视的发射和接收,电视用电磁波传递图像和声音信号.,图像信号工作过程,摄像机将图像转换成电信号,发射机将电信号加载到频率很高的电流上,天 线将高频信号发射到空中,电视接收机工作过程,天 线接收包含声、像信息的高频信号,接 收 机取出并放大图像和音频电信号,显 示 器复原图像信号,音频放大将微弱音频电信号放大并输出,移动电话：移动电话不需要电话线，声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波传递，所以移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台.,(2)电磁波在能量方面的应用：微波用于微波炉，红外线用于医疗加热、遥控，紫外线用于杀菌、防伪,射线、X射线用于医疗等.,(3)现代通信技术：卫星通信、光纤通信和网络通信,卫星通信：用地球同步卫星作为中继站，在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信.卫星通信除了能远距离传送信息外，还要通信容量大、干扰小、质量好、功效高等优点.,光纤通信：光也是一种电磁波，其频率比微波更高，在相同时间内传递的信息量就更大，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.,光纤通信,光在光导纤维中的传播,网络通信：计算机可以高速处理大量信息，把计算机连在一起可以进行网络通信.目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件，电子邮件能传递文字、照片、语音及任何信息.人们可以利用因特网实现资源共享和信息传递.,考点二 材料,1.材料的物理属性：导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性等，一般来说，不同材料的这些性质是不同的.,(1)导热性：容易导热的物体是热的良导体，常见的有各种金属，不容易导热的物体是热的不良导体，常见的有木材、橡胶、空气等.,(2)弹性：材料受力会产生拉长、压缩或弯曲等形变，除去外力后材料往往又自己恢复原状，这就是弹性.材料的弹性是有限度的，过去的力会使弹性材料变形且不能恢复原状，甚至断裂.,(3)硬度：材料有软有硬.较硬的材料能使较软的材料产生凹陷、划痕、或切削、磨损较软的材料，硬度就是描述材料坚硬程度的物理量.,(4)延展性：具有延展性的材料可以打成片、拉成丝；不具有延展性的材料在外力作用下容易破碎、断裂.大部分的金属都具有延展性.常见的玻璃、陶瓷等材料没有延展性.,2.新材料的开发：纳米材料、半导体材料和超导材料,(1)纳米材料：当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著的变化，这样的高科技材料称为纳米材料.现在纳米材料已应用于许多领域.,(2)半导体材料：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，如半导体材料锗、硅、砷化镓等，晶体二极管就是由半导体材料制成，具有单向导电性.,(3)超导材料：当导体的温度降低到一定程度时，导体的电阻会突然变为零，这种现象叫超导现象，这样的材料叫超导材料.超导材料可减少电能在线路上的损耗，便于制造大功率的用电器.,考点三 能量转化和守恒定律,1.能量的转化和转移：能量的转移发生在同种形式的能量之间，能量的转化在不同形式的能量之间.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化.,能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变.,2.能量守恒定律,3.能量在转化和转移过程中具有方向性.,考点四 能源的分类,1.按能源的获取方式可分为一次能源和二次能源.,(1)一次能源：可以从自然界直接获取的能源，如化石能源(煤、石油、天然气)、风能、太阳能、地热能以及核能等.其中化石能源是当今世界的主要能源.,水能,(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.,地热发电,2.按能源的开发早晚可分为常规能源和新能源.,(1)可再生能源：指可以在自然界里源源不断地得到补充的能源，如水的动能、风能、太阳能、生物质能等.,(2)新能源：指目前尚未被人们广泛利用而正在研究推广的一次能源，如太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能等.,3.按能源能否再生分为可再生能源和不可再生能源.,(1)常规能源：指当前已被人们广泛利用的能源，如煤、石油、天然气、植物燃料等.,(2)不可再生能源：指越利用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源，如煤、石油、天然气等.,一 次 能 源,化石能源,核能,太阳能,水能,风能,天然气,石油,煤,电能,柴油,汽油,二 次 能 源,可 再 生 能 源,不 可 再 生 能 源,考点五 新能源的开发和利用,“小男孩”装填了64公斤铀，只有0.7公斤发生裂变，而其中，只有600毫克被转换为能量爆炸产生的能量在地面形成一个巨大的火球，周围数英里陷入一片火海，巨大的冲击波将广岛夷为平地，所有生物均遭到致命的核辐射.,1.核能：原子核在发生改变时会释放出巨大的能量核能，又称原子能.获得核能有两种途径；一种是由原子核的裂变释放出的裂变能；另一种是原子核的聚变释放出的聚变能.,(1)核裂变：是指一个重原子核分裂成两个或多个中等质量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量的过程.,(2)核聚变：由较轻原子核在高温条件下聚合成较重原子核的核反应.,(3)核能的利用：核电站发电、原子弹、氢弹.,核电站的核心装置：核反应堆，它可控制链式反应的速度，使核能和平利用.,原子弹是利用核裂变(链式反应的速度不加控制)的原理制成的.,氢弹是利用核聚变的原理制成的.,2.太阳能：在太阳内部，轻原子核在超高温下发生聚变，释放出的巨大的核能.它以光和热的形式向四周辐射.,(1)太阳能的优点：十分巨大；供应时间长；分布广泛，无需开采；无污染；取之不尽.,(2)直接利用太阳能的两种形式.,用集热器把太阳能直接转化为内能以供使用(如太阳能热水器、太阳炉、太阳灶等).,通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能.,3.地热能：地球内部蕴含着大量的热可以直接用来发电等.,考点六 能源、环境与可持续发展,化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用.,1.能源消耗对环境的影响：大量燃烧化石能源会造成空气污染和温室效应的加剧，会形成酸雨，使空气中铅尘增加.,2.未来理想能源的条件,(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.,真题体验,1（2016河源）关于能源、能量，下列说法正确的是（ A ） A可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向 B核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站 C能量是守恒的，不会发生能源危机 D化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源 可再生能源足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故A正确 核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，核废料具有放射性，但不应该关闭，应该合理的利用，故B错误； 由于能量的转化具有方向性，所以无节制的消耗能源会造成能源危机，故C错误； 化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，所以D错误 故选A,【解答】,【答案】 A,真题体验,2（2016随州）如图，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”曾飞经我国，它的能源全部来自太阳能，白天它爬升到9km高空充分吸收阳光并转化为电能，部分储存起来夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到1500m高度下列说法正确的是（ D ） A太阳能和电能都是一次能源 B太阳能和电能都是二次能源 C白天的爬升是重力势能转化为动能 D夜晚它从9km高空滑翔到1500m高度是对重力势能的充分利用 太阳能属于一次能源，可以直接利用；电能属于二次能源，从其它能源转化而来故AB都错误 白天爬升时动能转化为重力势能，故C错误； 晚上从9km高空滑翔到1500m的高度重力势能转化为动能，是重力势能的应用，故D正确,【解答】,【答案】 D,真题体验,3（2016益阳）下列说法正确的是（ B ） A电能是一次能源 B风能是可再生能源 C我国的煤炭取之不尽，用之也无污染 D能量是守恒的，故不会有能源危机 电能不能从自然界直接获得，是由其他能源转化来的，属于二次能源，故A错误； 风能可以从大自然中源源不断的获得，属于可再生能源，故B正确； 煤炭是化石能源，属于不可再生能源，并且在使用过程中会造成大气污染，故C错误； 能量在使用中发生转化和转移，总量是不会变化的，能量的转移与转化具有方向性，有些能源在使用后，不能再重新获得，会发生危机，故D错误,【解答】,【答案】 B,4.（2016成都）关于核电站、能量和能源，下列说法正确的是（ C ） A目前人类己建成的核电站，都是利用核聚变发电 B核电站的核废枓可以直接堆放在露天垃圾场 C所有能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律 D水能，风能和太阳能都属于不可再生能源 核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故A错误； 核废料具有放射性，会对环境和生物造成严重的危害，不直接堆放在露天垃圾场，要做防辐射处理，故B错误； 所有能量的转化和转化过程都遵循能量守恒定律，故C正确； 能够源源不断地从自然界中获得或可重复利用的能源是可再生能源，太阳能、风能和水能是可再生能源，故D错误,真题体验,【解答】,【答案】 C,真题体验,5（2016厦门）与世界能源结构相比，我国目前的能源结构存在不足，如图所示，以下措施有利于优化我国能源结构的是（ D ） A继续发挥产煤大国的优势 B减小石油和天然气的比重 C严控核能、水电能的开发 D加大可再生资源的开发利用 有图可以看出我国能源以煤为主，污染大且煤属于不可再生能源，储量有限所以应减少煤炭的使用，增加石油、天然气、非化石能源的使用，对于核能这样的非可再生能源，应在保证安全的情况下提倡使用，水能有条件的地方应大力提倡 故选D,【解答】,【答案】 D,真题体验,6（2016徐州）如图所示，覆盖在住宅屋顶的装置可以将 太阳能 能转化为电能，在家庭电路中，各用电器的连接方式是 并联 联的，用测电笔检测电路时，发现氖管发光，说明接触的是 火 线 【解答】（1）太阳能电池能把太阳能转化为电能； （2）家庭电路中各用电器之间是并联的，这样可以相互不影响，可以独立工作； （3）使用测电笔时，手指要接触笔尾的金属体，笔尖接触电线，若氖管发光，说明测电笔接触的是火线 太阳能；并联；火,【答案】,
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