1、第20讲 信息的传递 能源与可持续发展,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点一电磁波及其应用 1.产生:由迅速变化 的电流产生,它是传递各种信息 的载体。 2.传播:在真空中的传播速度c=3108 m/s ;电磁波的传播不需要介质 。 3.波速与波长、频率的关系:c=f 。 4.电磁波家族: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。 5.应用: (1)无线电波:用于广播、电视和移动电话,频率为数百千赫至 数百兆赫 。 (2)微波炉:利用微波 加热食品的灶具。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,规律总结电磁波与声波的区别:电磁波的传播不
2、需要介质,声波必须依靠介质;电磁波传播信息量大,声波小;电磁波的传播速度远大于声波的传播速度。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点二现代通信技术 1.广播、电视 (1)无线电波的发射:无线电广播信号的发射装置主要由振荡器 、话筒、调制器 和发射天线 几部分组成。 (2)无线电波的接收:无线电广播信号的接收装置主要由接收天线、调谐器 、检波器 和扬声器组成。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,特别提示光纤通信的优点为光信号传输损耗小、距离长、容量极大、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好。,2.越来越宽的信息之路 (1)移动通信:移动电话相当于无线电台,它将用户的声音转变为高频
3、电信号 发射到空中发出信息,同时它又捕捉空中的电磁波,接收到通话对方送来的信息。 (2)卫星通信:用通信卫星 作微波通信中继站的通信方式。 相对于地球静止 的卫星叫做地球同步卫星,它的运行周期与地球的自转周期相同 。三颗地球同步卫星就能使通信范围覆盖地球的每个角落。 (3)光纤通信:激光 在光纤内壁上经过多次反射,将信息传向远方的通信方式。 (4)网络通信:网络通信常见的形式是电子邮件 ,利用因特网 可以实现资源共享和信息共享。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点三能源 1.可再生能源 可以在自然界里源源不断地得到的能源。如太阳能、风能、 水能等。 2.不可再生能源 不能在短期内从
4、自然界得到补充的能源。如煤、石油、天然气和铀矿等化石或矿物能源。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,3.新能源 (1)核能 两种利用方式:聚变和裂变。 应用:原子弹是利用核裂变的原理制成的;氢弹是利用核聚变的原理制成的;核电站是安全利用核能的一个重要方向,是可控的核裂变反应,核心设备是核反应堆。 (2)太阳能 特点:一种既无污染又取之不尽的能源。 利用方式:一是光转化为电,例如太阳能电池;二是光转化为热,例如太阳能集热器。 (3)其他新能源:地热能、潮汐能、风能等。 特别提示(1)核能属于不可再生能源; (2)核裂变时发生链式反应,核聚变时发生热核反应。 (3)在太阳内部,氢原子发生核
5、聚变,释放出巨大能量。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,(3)原子的结构是核式结构模型,又称类太阳系模型。,考点四粒子与宇宙 1.微观粒子 (1)物质是由分子和原子构成,分子直径的数量级为10-10 m 。 (2)原子的结构,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,2.探索宏观世界的过程 (1)托勒密提出地心说 ,哥白尼提出日心说 ,伽莫夫提出宇宙大爆炸 学说。 (2)谱线红移现象说明宇宙在膨胀 。 3.纳米科技 纳米和纳米技术:纳米是一种长度单位,1 nm=10-9 m,纳米技术是指人们在纳米 尺度上了解和控制物质时所发明的新技术,纳米技术的思想最早是由美国物理学家费恩曼 提出的
6、。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点五能量的转化与守恒 1.内容 能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。 2.能的转化是通过物体做功来实现的。能的转化过程中,能量的形式发生了改变。示例:汽油机在做功冲程中,将内能转化为机械能。 3.能的转移过程中能量的形式没有发生变化。 示例:在热传递过程中,热量从高温物体转移到低温物体。 4.能量的转化有方向性。 特别提示能量守恒定律不同于机械能守恒定律。所有的能量转化和转移过程,都遵循能量守恒定律,而机械能守恒是有一定条件的。,考点一,考
7、点二,考点三,考点四,图解物理,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考法1,考法2,考法3,考法1电磁波 典题1(2017江苏宿迁)关于电磁波,下列说法正确的是( ) A.光波不是电磁波 B.电磁波能传递信息 C.电磁波不能在真空中传播 D.电磁波看不见、摸不着,但能听得见,考法1,考法2,考法3,思路导引 审通读题干,明确此题主要考查电磁波的相关知识。 析光波是电磁波;生活中的移动通信、无线广播和电视信号的传递,都是通过电磁波来完成的;电磁波的传播不需要介质,它可以在真空中传播;电磁波看不见、摸不着、也听不见,但它确实存在。 判通过以上分析可知
8、,选项A、C、D错误,正确答案是B。 答案:B 方法归纳针对电磁波这一考点,主要考查电磁波的产生、传播和应用方面的基础知识,容易出错的是波速、波长和频率之间的关系,需要明确的就是各种电磁波在空气中的波速是一定的,都等于光速。,考法1,考法2,考法3,对应练1(2018湖南益阳)北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统,已经初步具备区域导航、定位和授时功能。完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信功能。下列关于北斗导航卫星系统说法正确的是( A ) A.北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同 B.北斗卫星导航系统的空间段
9、采用光纤传送信息 C.北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航 D.北斗卫星导航系统现已全面建成,考法1,考法2,考法3,对应练2(2018山东菏泽)2018年5月21日5时28分,中国在西昌卫星发射中心将“鹊桥”号中继星发射升空。“鹊桥”号中继屋的成功发射,解决了月球背面的探测器无法直接与地球进行测控通信和数据传输的问题。月球背面的探测器无法直接与地球进行测控通信和数据传输的原因是月球在探测器与地球中间挡住了直线传播的电磁波 。若“鹊桥”号中继星定位在拉格朗日L2点上,它既在月球背面又相对地球和月球静止,那么它相对太阳是运动 (选填“静止”或“运动”)。,考法1,考法2,考法3,考法2物质结构的
10、组成 典题2下列关于原子结构的说法正确的是 ( ) A.原子内的物质分布是均匀的 B.原子结构与太阳系相似,电子绕着原子核运动,就像地球绕着太阳运动一样 C.电子是原子的组成部分,电子在原子内是静止不动的 D.原子核由电子、质子和中子组成 答案:B 解析:原子核占原子的绝大部分质量,但原子核占很小的体积,所以原子内的物质分布是不均匀的,A项错误;原子的核式结构模型与太阳系相似,B项正确;电子在绕原子核高速运动,C项错误;原子核由质子和中子组成,D项错误。,考法1,考法2,考法3,方法归纳对原子结构的理解需要明确:(1)原子由原子核和核外绕核旋转的电子构成,电子和原子核间存在正、负电荷的吸引力;
11、(2)原子核是由质子和中子组成的;(3)原子的核式结构与太阳系类似。,考法1,考法2,考法3,对应练3(2018江苏徐州)1911年,卢瑟福建立了原子的核式结构模型。下列关于这个模型的说法中正确的是( A ) A.原子核位于原子的中心 B.原子核带负电 C.电子静止在原子核周围 D.原子核占据了原子内大部分空间 对应练4(2018江苏常州)2017年底,“悟空”号卫星上的计算机被太空中带正电的某些粒子击中,导致“死机”,在遥控指令下,计算机重新启动,卫星恢复正常。带正电的粒子可能是( A ) A.原子核 质子 B.原子核 中子 C.电子 原子核 D.电子 质子,考法1,考法2,考法3,考法3能
12、源 典题3在核能、太阳能、天然气中属于可再生能源的是 。到目前为止,核电站只能利用核 释放的核能来发电。一杯水的内能不会自发的集中到这杯水的上层,使上面的水剧烈地沸腾,而下面的水却结成了冰,是因为能量的转移和转化具有 性。 答案:太阳能 裂变 方向 解析:太阳能属于可再生能源;核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的;能量的转化和转移具有方向性。,考法1,考法2,考法3,方法归纳熟知能源的分类,说明:同一种能源可属于不同的能源类型,例如水能既属于一次能源,也属于可再生能源,还可以是常规能源,这是因为从不同的角度划分的。,考法1,考法2,考法3,对应练5(2018山东淄博)关于信息和能源的
13、说法,正确的是( C ) A.手机扫码支付是利用超声波传递信息的 B.光在光导纤维内壁上多次折射传递信息 C.化石能源和核能都属于不可再生能源 D.核反应堆通过可控聚变反应释放核能,对应练6下列能源中,其特性可以用如图中阴影部分表示的是( C ) A.石油 B.核能 C.太阳能 D.天然气,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1.(2018甘肃兰州)(1)核电站是利用铀原子核发生裂变 释放能量的。 (2)某电台发射的电磁波波长是3 m,其频率是1108 Hz。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2.(2018甘肃省卷)物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的斥力 ;Wi-Fi是一种允许
14、电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,是利用电磁波 (选填“电磁波”“超声波”或“红外线”)传递信息的。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,3.(2018甘肃省卷)“低碳环保”是当今世界的主题,在煤、石油、太阳能中,有可能成为今后理想能源的是太阳能 ;目前核电站一般利用的是核裂变 (选填“核聚变”或“核裂变”)时产生的能量。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,4.(2018甘肃兰州诊断)实验证明,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波 ;一般的电视和无线电广播、手机等都使用无线电波,无线电波的传播不需要 (选填“需要”或“不需要”)介质。,解析: 实验证明,无线
15、电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波;电磁波的传播不需要介质,所以无线电波的传播不需要介质。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,5.(2018甘肃兰州诊断)目前核电站的核反应堆内部发生的是核裂变 (选填“核聚变”或“核裂变”)反应,其与太阳内部发生的反应不同 (选填“相同”或“不同”)。,解析: 物理学家用中子轰击铀,使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核,同时放出大量的能量,这种原子核反应叫作重核裂变,核裂变是目前利用核能的主要形式,核电站的核反应堆内部发生的就是可控的核裂变;太阳能内部是核聚变,所以不同。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,6.(2018甘肃兰州)下
16、列关于地球同步通信卫星的说法中错误的是( A ) A.同步卫星处于平衡状态 B.同步卫星的机械能守恒 C.同步卫星相对于地面静止 D.同步卫星使用微波进行通信,1,2,3,4,5,6,7,8,9,7.(2018甘肃省卷)2018四月以来,甘肃省大部分地区遭遇强沙尘天气,空气质量指数AQI爆表,AQI空气质量评价的主要污染物为PM2.5、NO2等六项。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 m的颗粒物,把PM2.5、NO2分子、电子、原子核按照空间尺度由大到小排序正确的是( A ) A.PM2.5NO2分子原子核电子 B.NO2分子PM2.5原子核电子 C.NO2分子原子核PM2.5电子 D.
17、NO2分子原子核电子PM2.5,解析: 质子和中子构成原子核,电子和原子核构成原子,电子的空间尺度小于原子核的空间尺度,原子构成分子,分子构成物质,PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 m的颗粒物的空间尺度大于分子,所以它们从大到小的顺序为:PM2.5NO2分子原子核电子,故A正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,8.(2018甘肃兰州诊断)为了揭示微观世界的奥秘,无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是 ( D ) A.汤姆逊发现了电子,表明原子不是物质的不可再分的最小单元 B.卢瑟福建立了原子结构的行星模型,带负电的电子绕带正电的原子核高速运动 C.科学家发现原子核由带正电的
18、质子和不带电的中子组成 D.质子、中子、电子就是组成物质世界的最小微粒,不可再分,解析: 汤姆逊发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的,A正确;卢瑟福建立了原子结构的行星模型,即原子的核式结构,B正确;近代科学家发现原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,C正确;近代科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的,D错误,故选D。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,9.(2018青海西宁)能源、信息和材枓是现代社会发展的三大支柱。下列说法错误的是( B ) A.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类特别重视太阳能的利用 B.超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线 C.导航传递信息过程中主要依靠电磁波 D.光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点,适用于远距离、大容量信息传输,
