資源簡介

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教材梳理
第二十一章 信息的傳遞
第二十二章 能源與可持續發展
1. 知道電磁波。知道電磁波在真空中的傳播速度。 知道波長、頻率和波速。了解電磁波的應用及其對人類生活和社會發展的影響。
2. 列舉常見的不可再生能源和可再生能源。
3. 知道核能的特點和核能利用可能帶來的問題。
4. 從能源開發與利用的角度體會可持續發展的重要性。
課程標準
考點梳理
電磁波
1.電磁波的產生：導體中迅速變化的__________會在周圍空間激起電磁波。
2.電磁波的傳播：電磁波能在_________中傳播，其速度與光速相等，也可以用字母c表示，即c=_________m/s=__________km/s。
電流
真空
3×108
3×105
3.波速(c)、波長(λ)和頻率(f)的關系：c=λf。 由公式可知：在真空中，電磁波的波速一定，電磁波的頻率越__________，波長越短。
4.電磁波頻率的國際制單位:__________，符號為__________，常用單位還有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。 它們之間的換算關系：
1 kHz=__________Hz,1 MHz=__________Hz。
高
赫茲
Hz
1×103
1×106
5.電磁波與聲波對比：
波 產生 傳播 速度 應用
聲波 物體的振動 需要介質，不能在真空中傳播 與介質的種類及溫度有關，空氣中的聲速（15 ℃）為340 m/s B超診斷、聲吶探測等
電磁波 迅速變化的電流 不需要介質，可以在真空中傳播 真空中的速度是c＝3×108 m/s 雷達、遙控器、驗鈔機、手機、收音機、GPS導航等
注意：
（1）光屬于電磁波，聲音不屬于電磁波。
（2）根據波長從大到小排列，電磁波可分為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等。由于它們的本質都是電磁波，故它們在真空中的傳播速度都相同。
6. 電磁波的應用：
(1)無線電廣播、電視：用無線電波（電磁波）來傳遞信號。 （2） 移動電話：既能__________無線電波，又能__________無線電波。移動電話的發射功率不大，它的天線靈敏度也不高，所以要靠基地臺進行轉接。
(3)通信建設：①微波通信：微波（電磁波）的性質更接近光波，大致沿直線傳播，要通過很多中繼站才能把信息傳到遠方；
②衛星通信：用__________顆同步通信衛星來發射和接收電磁波信號可以實現全球通信；
發射
接收
3
③光纖通信：利用激光（電磁波）在光纖中傳遞信號，激光信號在光纖中傳輸損耗小，可長距離傳輸，光纖通信容量極大，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質量好，保密性強；④網絡通信：網絡通信的常用形式是電子郵件，利用因特網實現資源共享和信息傳遞。
7.兩種特殊電磁波：①電視機的遙控器是利用電磁波中的__________來工作的，電磁波中的紅外線具有__________效應，紅外線烘爐就應用了它的這個特性；②在醫院的手術室、病房里，常用__________燈來滅菌，驗鈔機是利用__________能使熒光物質發光的原理工作。
8.電磁波的屏蔽：實驗證明，__________(填“金屬”或“非金屬”)材料制成的殼體或網罩，對電磁波有屏蔽作用。
紅外線
熱
紫外線
紫外線
金屬
注意：
(1)在信息傳遞的過程中，軍用雷達傳遞的是電磁波，倒車雷達傳遞的是超聲波。
(2)最簡單的電話由話筒（聲信號→電信號）和聽筒（電信號→聲信號）組成。
(3)電話信號分為模擬信號和數字信號兩種。數字信號相比于模擬信號，具有信號失真小，便于存儲，傳輸數據處理簡便的優點。
(4)光導纖維是絕緣體，激光在光導纖維中反復發生全反射向前傳播以傳遞信息。
1. 按能源是否被大規模生產和利用的標準：
（1）常規（傳統）能源：是指已經被人類大規模生產和廣泛利用的能源，例如：__________、__________、__________等。
（2）新能源：是指傳統能源之外的各種能源形式，指剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的能源，例如：__________、__________、地熱能、風能、海洋能、生物質能等。
煤炭
能源的分類
石油
天然氣
太陽能
核能
2. 按能源是否可以在短時期內從自然界中不斷得到補充的標準：①不可再生能源：是指在自然界中經過億萬年形成，隨著大規模開發利用，儲量越來越少，且短期內無法恢復的能源，例如：__________、__________、__________、核能等；
②可再生能源：是指取之不盡，用之不竭的能源，例如：__________、__________、__________、生物質能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等。
煤
石油
天然氣
太陽能
水能
風能
3. 按能源是否從自然界直接大量獲取并直接使用的標準：
①一次能源：是指可以直接從自然界獲得的能源，例如：化石能源（煤、石油、天然氣）、風能、水能、地熱能、__________、__________等；
②二次能源：是指無法從自然界直接獲取，必須通過消耗_____________才能得到的能源，例如：__________、汽油、柴油、液氫、液化石油氣等。
太陽能
核能
一次能源
電能
注意：①人們在生產生活中所使用的電能、煤氣、酒精等都是從一次能源經過加工轉換而來的，屬于二次能源；②核能所需要的核燃料在地球上儲量有限，使用完后得不到補充，因此屬于不可再生能源；③我們所使用的化石能源中儲存的能量來自遠古時期的太陽能，因此，利用化石能源中的能量，其實也是在利用太陽能。
1. 核能：原子內部蘊藏的巨大能量叫做核能。
(1)釋放核能的兩種方式：__________和__________。
①原子彈、核電站利用的是核__________變。原子彈爆炸時發生的鏈式反應是不加控制的，核電站的核反應堆中發生的鏈式反應是可控制的。
②氫彈、太陽內部是利用核__________變。
核裂變
開發新能源
核聚變
裂
聚
（2）優點與不足：
①優點：最大的優勢就是能量巨大，不會排放巨量的污染物質到大氣中，不會造成空氣污染，有比較豐富的核資源等；
②不足：使用過的核燃料具有放射性，須慎重處理，并且核能發電被認為存在風險等。
2. 太陽能：在太陽內部，__________________在超高溫下發生__________，釋放出巨大的核能，以光和熱的形式向四周輻射，這就是太陽能。
(1)人類利用太陽能的三種方式：
①將太陽能轉化為_________能，如太陽能熱水器；
②將太陽能轉化為__________能，如太陽能電池；
③將太陽能轉化為__________能，如綠色植物進行光合作用。
（2）優點：供應時間長，分布地域廣，獲取方便，環保無污染等。
氫原子核
聚變
內
電
化學
注意：
(1)核裂變是用中子撞擊重核，使之分裂成兩個原子核，從而釋放出核內巨大的能量，其中中子的運動可以加以控制，因此，核裂變是可控的。
(2)氫核聚變需要超高的溫度和壓強，在現有的技術條件下達不到控制要求，因此核聚變是不可控的。
課本簡練
1. （九全P152圖21.2-4改編）電磁波是一個大“家族”，圖1－21－1是它們家的“族譜”。對電磁波的認識，下列說法正確的是（ ）
A. 可見光也是一種電磁波
B. 無線電波的頻率比紫外線的頻率高
C. 真空中無線電波的傳播速度是電磁波家族中最快的
D. 在醫院的病房里、幼兒園的臥室里常用紅外線燈來滅菌
A
2. （九全P160圖21.4-7改編）關于光纖通信，下列說法錯誤的是（ ）
A. 光纖通信中使用的“導線”是光導纖維
B. 光纖通信中使用的“導線”是金屬導線
C. 在光纖中，光是經過多次反射向前傳播的
D. 采用光纖通信在一定時間內可以傳輸大量信息
B
3. （九全P154圖21.3-7改編）圖1－21－2是無線電廣播工作過程的簡易圖。話筒把播音員的__________轉換成__________，即音頻信號，然后用調制器把音頻信號加載到__________電流上，通過天線產生電磁波發射到空中。收音機接收到各種電磁波并從中選出特定頻率的信號，通過解調將__________信號留下。__________把音頻信號轉換成聲音，我們就能聽到廣播電臺的節目了。
聲信號
電信號
高頻
音頻
揚聲器
4. （九全P181動手動腦學物理2改編）現代社會開發使用的能源中，屬于可再生能源的是（ ）
A. 可燃冰 B. 頁巖油 C. 太陽能 D. 核燃料
5. （九全P177圖22.3-8改編）太陽能電池板一般是由晶體硅制成的，其主要材料是__________（填“超導體”或“半導體”）。人造衛星兩翼安裝的太陽能電池帆板能直接把太陽能轉化成__________，給衛星提供動力。
C
半導體
電能
易錯精講
【例1】下列說法正確的是（ ）
A. 電磁波的頻率越高，傳播速度越快
B. 電磁波的頻率越低，傳播速度越快
C. 電磁波的傳播速度與頻率無關
D. 電磁波的傳播速度與波長有關
易錯點1
波速、波長和頻率的關系
C
思路點撥：電磁波按頻率或波長可以分為很多種，它們在真空中的傳播速度大小都為3×108 m/s，且頻率越高，波長越短。
【變式1】【科學思維】紅移現象是指物體的電磁輻射由于某種原因發生變化的現象，在可見光波段，表現為光譜的譜線朝紅光端移動了一段距離。圖1－21－3是電磁波家族的一部分，已知電磁波的波長越長，頻率越低。由此可以推斷，當電磁波發生紅移時（ ）
A. 波長變長
B. 頻率變高
C. 在真空中的波速變小
D. 在真空中的波速為340 m/s
A
【例2】能源家族中有①煤炭；②核能；③石油；④天然氣；
⑤地熱能；⑥太陽能；⑦電能；⑧潮汐能；⑨酒精；⑩水能。其中屬于不可再生能源的是________________；屬于可再生能源的是_____________；屬于一次能源的是_______________________；屬于二次能源的是__________。
易錯點2
能源的分類
①②③④
⑤⑥⑧⑩
①②③④⑤⑥⑧⑩
⑦⑨
思路點撥：可再生能源與不可再生能源都取自自然界，所以都是一次能源。
【變式2】（2016廣東）下列能源屬于可再生能源的是( )
A. 風能 B. 天然氣
C. 核能 D. 石油
A
考點1 電磁波［10年8考： 2015年(填空)、2016年(填空)、2017年(填空)、 2018年(填空)、2021年(選擇)、2022年(綜合)、2023年(填空)、2024年(填空)考查］
1. 【航天主題】在“天宮”課堂中，航天員王亞平與地面的同學們進行了天地對話。他們之間傳遞信息利用的是（ ）
A. 次聲波 B. 電磁波 C. 紅外線 D. 紫外線
考點精練
B
2. 如圖1－21－4所示，將導線的一端與電池負極相連，用另一端與電池正極快速斷續接觸，可以聽到收音機發出“咯、咯”聲，表明收音機接收到了（ ）
A. 熱量 B. 聲波
C. 光能 D. 電磁波
D
3. （2021廣東）電磁波的頻率與波長的大致分布如圖1－21－5所示，下列說法正確的是（ ）
A. 紫外線屬于可見光
B. 紅外線的波長比可見光的短
C. X射線的頻率比無線電波的低
D. 可見光與γ射線在真空中的傳播速度相等
D
4. 【關聯整合】超聲波和電磁波都可以傳遞信息，下列關于它們的說法正確的是( )
A. 超聲波和電磁波都是由物體的振動產生的
B. 超聲波和電磁波都可以在真空中傳播
C. 電磁波在空氣中的傳播速度遠比超聲波在空氣中的傳播速度大
D. 聲吶和雷達都是利用了電磁波反射的原理
C
5. 【初高銜接】在一列波的傳播中，凸起的最高處為波峰，凹下的最低處為波谷。鄰近的兩個波峰（或波谷）的距離，叫做波長。圖1－21－6為繩上的一列橫波在某時刻的波形，若繩上P點振動的頻率為10 Hz，則此波（周期是指物體做往復運動或物理量做周而復始的變化時，重復一次所經歷的時間）（ ）
A. 波長是0.5 m，周期是10 s
B. 波長是0.5 m，周期是0.1 s
C. 波長是1 m，周期是0.1 s
D. 波長是1 m，周期是10 s
C
考點2 能量、能源和開發新能源［10年10考：2015年(選擇和填空)、2016年(選擇)、2017年(填空)、2018年(綜合)、2019年(綜合)、2020年(填空)、2021年(填空)、2022年(選擇)、2023年(填空)、2024年(填空)考查］
6. （2022廣東）關于能量和能源，下列說法正確的是（ ）
A. 煤、石油、天然氣都是可再生能源
B. 電能是一次能源
C. 水力發電是將水的機械能轉化為電能
D. 太陽釋放的能量是核裂變產生的
C
7. （2023廣東節選）空間站利用太陽能電池板獲得能量，太陽能來自太陽內部的核__________變?？臻g站的圖像信號是通過__________波傳回地面的。
8. (2024廣東）在太陽內部，氫原子核在超高溫下發生__________（填“聚變”或“裂變”），釋放出巨大的核能。太陽能屬于__________（填“可再生”或“不可再生”）能源。請寫出太陽能的1個優點：__________________。
聚
電磁
聚變
可再生
清潔無污染
9. 【物理學與工程實踐】大亞灣核電站是我國第一座大型商用核電站，它獲取核能的方式如圖1-21-7__________（填“甲”或“乙”）所示。太陽核心每時每刻都在發生圖__________（填“甲”或“乙”）所示的爆炸。
乙
甲
10. 【物理學與社會發展】隨著手機充電技術的不斷發展，無線充電、太陽能充電等先進技術逐步走入我們的日常生活之中。圖1－21－8是一款手機無線充電實物圖，在給手機充電的過程中，電能轉化為__________能。人類是在能量的轉化或轉移的過程中利用能量的，而能量的轉化和轉移具有__________性，因此可利用的能源是有限的。
化學
方向
考點3 綜合真題
11. (2020廣東)目前人們正致力于開發太陽能、核能、風能、海洋能、氫能……其中核能是_______________(填“可再生”或“不可再生”)能源，核電站利用原子核__________(填“聚變”或“裂變”)釋放的能量發電，電能屬于_____________(填“一次能源”或“二次能源”)。
不可再生
裂變
二次能源
12. （2022廣東）圖1-21-9甲為部分電磁波的頻率分布示意圖。
（1）由圖可知，紫外線__________（填“是”或“不是”）電磁波。它在真空中的傳播速度約為__________m/s。
是
3×108
（2）下列實例中，屬于紫外線應用的是__________（填字母）。
A. 遙控器控制電視 B. 體檢時拍X光片
C. 醫院殺菌消毒燈 D. “測溫槍”測量體溫
C
（3）少量的紫外線照射是有益的，過量的紫外線照射會損傷皮膚。紫外線能使熒光物質發光，小明想檢驗某防曬霜對紫外線的阻擋作用，利用圖1-21-9乙所示的實驗裝置在暗室及一定防護下進行實驗。
步驟一：如圖乙所示，固定好紫外線燈和涂有熒光物質的硬紙板，將一塊大小合適的玻璃板放置在__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）區域，且調整玻璃板與硬紙板平行；
步驟二：打開紫外線燈，熒光物質發光；
步驟三：關閉紫外線燈，熒光物質不發光；
步驟四：按產品的說明書要求,在玻璃板上
均勻涂滿防曬霜，再次打開紫外線燈，熒光物質有微弱發光。
由此可推斷，該防曬霜__________（填“能”或“不能”）阻擋全部紫外線。
Ⅱ
不能

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