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第二十一章　信息的传递
&第二十二章　能源与可持续发展
§22.3　太阳能&§22.4　能源与可持续发展
2022年课程标准 学习目标
1．了解太阳能的利用方式。 2．知道常见的不可再生能源和可再生能源。 3．了解太阳能、风能、氢能等能源的开发对可持续发展的意义 1．知道太阳能的由来及其特点。
2．大致了解利用太阳能的方式及其新进展。
3．知道能量的转化和转移有一定的方向性。
4．结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点。
5．认识伴随大量能源消耗所产生的环境问题，对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
6．了解未来理想能源的特征
阅读课本第174页，回答问题：
1．太阳的主要成份是氢，是一个巨大的炽热气体球，直径约为地球的110倍，核心的温度可以达到1 500万摄氏度，超高温导致了太阳内部的氢不断发生_______(选填“裂变”或“聚变”)，每时每刻都相当于发生_______(选填“原子弹”或“氢弹”)爆炸。
填一填
知识点1　太阳——巨大的“核能火炉”
聚变
氢弹
2．大部分太阳能是以_____和_____的形式向四周辐射开去。
热
光
结论1　太阳能来源：太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变释放的能量。
3．太阳能来自于(　　)
A．太阳本身的化学燃料的燃烧　　　
B．裂变　　　
C．链式反应　　　
D．聚变
练一练
D
看一看
知识点2　太阳能的利用
1．太阳能的间接利用：人类利用的大部分能源其实都是间接利用太阳能。
(1)植物吸收太阳光进行光合作用把太阳能转化为_________储存起来，远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。所以今天我们开采化石能源来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的_________。
填一填
化学能
太阳能
(2)风产生的原因是不同地区的大气受到太阳照射后温度不同，由于压力和密度的差别造成的空气流动。水能是因为太阳光照射海洋，蒸发海水，然后以降水的形式降落到地势较高的地方，再汇聚成为河流，由高向低流向大海形成的水能。所以风能、水能其实都是间接地利用_________。
太阳能
2．太阳能的直接利用：
直接利用太阳能的方式有两种：
一种是类似集热器(如图1)，把太阳能转化为_____能。
另一种是太阳能电池，如图2所示的太阳能凉帽中有太阳能电池，把太阳能转化为_____能，从而驱动电动机。
内
电
结论2　
3．下列能源中来自太阳能的是(　　)
①核能　②地热能　③水能　④生物能　⑤煤、石油
A．①③　　　　　 B．③④　　　　　
C．③④⑤　　　　　 D．②③④
练一练
C
4．直接利用太阳能的方式之一是用太阳能电池把太阳能转化成_____能；另一种方式是用集热器加热，从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过_________的方式来增加水的内能，一台太阳能热水器储有300 kg的水，若水温20 ℃升到70 ℃，这些水吸收了___________J的热量。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
电
热传递
6.3×107
1．实例1：冬天我们利用暖气取暖，内能从暖气中的热
水转移到室内空气，但是我们却无法使内能从室内空气
再转移到热水中。说明能量转移具有_________。
2．实例2：汽车制动时，汽车的动能转化为轮胎、地面和空气的内能，人们无法把这部分内能重新收集起来用于驱动汽车。说明能量转化具有_________。
填一填
知识点3　能量的转化、转移及其方向性
方向性
方向性
结论1　自然界中能量的总量保持不变，但并非所有的能量都可以被利用，能量的转移和转化是有方向的，我们所能够利用的能量是_________。
有限的
3．汽车在水泥路面上紧急刹车时，会在路面上留下轮胎与地面摩擦的黑色擦痕，并伴有“青烟”产生。在这一过程中，汽车的机械能转化为轮胎和地面的_____能。这些能量_____(选填“能”或“不能”)用来再次开动汽车，这表明了_____________________________。
练一练
内
能
能量的转化或转移具有方向性
4．你还能从日常生活中找到哪些能量转移和能量转化有方向性的实例？
答：冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，不能把这些内能重新收集起来，来年再用，说明能量的转移有方向性。汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了地面、空气的内能，这些能量不能自动地用来再次开动汽车，说明能量的转化有方向性。
1．在耗用各种能源时，对环境是否会造成破坏呢？在下表中用“√”表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏，用“×”表示对环境不会造成明显破坏。
想一想
知识点4　能源消耗对环境的影响
能源种类 产生的环境问题 石油和天然气 煤 水力发电 核能 柴薪
空气污染
废物
有害辐射
水土流失和沙漠化 (破坏生态平衡)
√
√
×
×
√
×
√
×
√
√
×
×
×
√
×
×
×
×
×
√
2．化石能源的大量消耗，燃烧产生大量的___________， 造成地球的_______效应，同时，燃烧时的高温还会促使氮氧化物的生成，燃料的不完全燃烧能产生粉尘和一氧化碳。产生的酸性气体最终会形成_______，可致水、土壤酸化，对植物、建筑物和金属构件造成危害。
二氧化碳
温室
酸雨
结论2　能源的开发和利用给环境带来的问题主要有以下几个方面：
①大气污染；②温室效应增强；③酸雨；④核废料问题。
3．“低碳生活”是指生活中所耗用的能量、材料要尽量减少，从而降低二氧化碳的排放量。下列做法不符合“低碳生活”理念的是(　　)
A．教科书循环使用　　　　
B．少用一次性木筷
C．用完电器后拔掉插头　　　　
D．使用一次性塑料袋购物
练一练
D
4．化石能源是当今我国的主要消耗能源，下列说法正确的是(　　)
A．核电站发生核泄漏会造成危害　　　　
B．使用化石能源不会对环境造成破坏
C．我国消耗的能源以可再生能源为主　　　　
D．化石能源可短期内从自然界得到补充
5．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用(　　)
A．太阳能　　　　 B．煤炭　　　　
C．石油　　　　 D．天然气
A
A
1．在表格内填上对应的能源：风能、水能、太阳能、煤、石油、核能、天然气、地热能、潮汐能、电能
填一填
知识点5　能源与可持续发展
一次能源分类 按是否可以短期内得到补充分类 (是)可再生能源
(否)不可再生能源
按使用时间长短分类 (长时间)常规能源
(短时间)新能源
风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能
煤、石油、天然气、核能
煤、石油、天然气
太阳能、地热能、潮汐能、核能、风能、水能
2．为了满足人类不断增长的能源需求，开发的理想能源需要满足的条件：
第一，必须足够_______，可以保证长期使用；
第二，必须足够_______，可以保证多数人使用得起；
第三，相关技术必须_______，可以保证大规模使用；
第四，必须足够_______、_______，保证不会严重影响环境。
3．解决能源危机的出路：(1)节约使用常规能源，提高_____________；(2)大力开发和利用_________。
丰富
便宜
成熟
安全
清洁
能源利用率
新能源
结论3　1．煤、石油、天然气、核能属于不可再生能源。
2．风能、水能、地热能、太阳能属于可再生能源。
4．人类社会发展与能源的利用息息相关。能源可分为“可再生能源”和“不可再生能源”，可再生能源是指那些可从自然界源源不断得到的能源。下列属于可再生能源的是(　　)
A．煤　　　　 B．核能　　　　
C．风能　　　　 D．天然气
5．下列物质都属于新能源的是(　　)
A．电能、水能、风能　　　　 B．太阳能、地热能、风能
C．石油、沼气、酒精　　　　 D．石油、天然气、煤
练一练
C
B
重难点1　太阳能的直接利用和间接利用
【典例1】目前，人们开发、利用太阳能主要采用：
①太阳能转化为电能，如_____________；
②太阳能转化为化学能，如___________________________；
③太阳能转化为_______，如太阳灶、太阳能热水器。
太阳能电池
植物通过太阳进行光合作用
内能
【典例2】太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是(　　)
A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能
B．太阳能电池是直接利用太阳能，把太阳能转化为电能
C．地球上的水循环是由太阳能推动的
D．大阳能来源于太阳内部的核裂变
D
重难点拨　人类利用的大部分能源其实都是间接利用太阳能。太阳能的直接利用有：①光电转换②光热转换③光化转换
重难点2　区分可再生能源和不可再生能源
【典例3】下列关于能源的说法正确的是(　　)
A．煤、石油、天然气属于可再生能源　　　　
B．煤、石油、天然气属于一次能源
C．风能、水能、地热能属于不可再生能源　　　　
D．风能、水能、地热能属于二次能源
B
【典例4】研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务。能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中，能归入图中所示阴影部分的一组是(　　)
A．煤炭、地热能、沼气
B．太阳能、风能、潮汐能
C．水能、木柴、天然气
D．石油、潮汐能、核能
B
【典例5】能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有_________________；电能是___________(选填“一次能源”或“二次能源”)，它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量的转化具有_______性。
煤、石油、核能
二次能源
方向
重难点拨　在一次能源中划分可为再生能源和不可再生能源。①不可再生能源：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源；②可再生能源：像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到的能源。(共23张PPT)
第二十一章　信息的传递
&第二十二章　能源与可持续发展　章节复习
第二十一章　信息的传递
一、现代顺风耳——电话
1．电话：
(1)话筒：把_____信号转换成_____信号。
(2)听筒：把_____信号转换成_____信号。
2．电话交换机：
把_______地区的电话都接到_______台交换机上。
3．模拟通信和数字通信：
(1)模拟通信：使用_______信号的通信方式。
(2)数字通信：使用_______信号的通信方式。
声
电
电
声
一个
同一
模拟
数字
二、电磁波
1．电磁波的产生：导线中的_____________变化会在空间激起电磁波。
2．电磁波的传播：
(1)电磁波的传播速度约为_________m/s。
(2)电磁波_______(选填“可以”或“不可以”)在真空中传播。
(3)波速、波长、频率三者的关系：___________________。
电流的迅速
3×108
可以
波速＝波长×频率
三、广播、电视和移动通信
1．无线电广播信号的发射和接受
(1)无线广播信号的发射由___________完成。
(2)信号的接受由_________完成。
广播电台
收音机
2．电视的发射和接受
(1)电视用_________传递图像信号和声音信号。
(2)电视机的___________把高频信号接收下来。
3．移动电话：
(1)声音信息由空间的_________来传递。
(2)移动电话机既是_______________
又是_______________。
电磁波
接收天线
电磁波
无线电发射台
无线电接收台
四、越来越宽广的信息之路
1．微波通信：利用_____________来接转电磁波信号。
2．卫星通信：用___________做微波中继站来进行通信。
3．光纤通信：激光在___________中多次反射，将携带的信息传递到远方。
4．网络通信：把计算机___________可以进行网络通信。
微波中继站
通信卫星
光导纤维
联在一起
第二十二章　能源与可持续发展
一、能源
1．人类利用能源的历程：(1)钻木取火(2)蒸汽机的
发明(3)核能为代表的新能源
2．能源分类
(1)化石能源有___________________。
(2)一次能源：可以从自然界_______获取的能源。
(3)二次能源：必须通过___________的消耗才能得到的能源，例如：_______。下列能源：太阳能、风能、煤气、汽油，属于一次能源的是_______________。
煤、石油、天然气
直接
一次能源
电能
太阳能、风能
二、核能
1．核裂变：质量_______的原子核_______释放出惊人的能量。
2．核聚变：质量_______的原子核_______释放出的惊人的能量。
3．核能的利用：建造_________。
较大
分裂
较小
结合
核电站
三、太阳能
1．太阳能是氢原子核在超高温时_______释放的巨大能量。
2．太阳能的利用：
(1)间接利用太阳能：化石能源、生物质能。
(2)直接利用太阳能：_________、_____________。
(3)太阳能的优点和缺点：_______________________________；______ _________，受季节、气候和昼夜变化的影响大。
聚变
集热器
太阳能电池
来源丰富，不需要运输，无污染
能量比较分散
四、能源与可持续发展
1．能量的转化、能量的转移，都是有_________的。
2．能源的消耗给环境带来了负面影响。
3．能源与可持续发展：
(1)不可再生能源：不可能在_________从自然界得到补充的能源
(2)可再生能源：可以在自然界里___________地得到的能源
(3)未来的理想能源：足够便宜，保证多数人用得起；相关的技术成熟，保证大规模使用；足够安全、清洁，保证不会严重影响环境。
4．在下列能源中，属于不可再生能源的是(　　)
A．风能　　　　 B．水能　　　　C．太阳能　　　　 D．石油
方向性
短期内
源源不断
D
1．北斗卫星导航系统是我国自主建立的卫星导航系统，覆盖中国全境及周边国家地区，该系统在传递信息过程中可以接收频率为1 626 MHz、2 010 MHz、2 483 MHz的微波辐射。下列说法正确的是(　　)
A．微波不属于电磁波　　　　
B．微波是可见光
C．这三种微波在真空中传播速度相同　　　　
D．这三种微波在真空中波长一样
C
2．贾波特同学对如图所示的三水荷花世界电视录制和播放过程解释正确的是(　　)

A．摄像机是把电信号转化为光信号　　　　
B．话筒是把电信号转化为声信号
C．扬声器是把声信号转化为电信号　　　　
D．发射机发射电磁波把信号传给接收机
D
3．如图甲是某太阳能百叶窗的示意图，它的叶片为太阳能电池板，其工作电路如图乙，电池板将太阳能转化为电能，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。电池板将太阳能转化为电能的转化率仅为10%，科学研究发现我们可以通过减小电池与接线的电阻、在电池板表面镀上一层抗反射层等方式提高转化效率，电池板对蓄电池充电的功率为60 W。蓄电池充满电后，能够让1盏“12 V　30 W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。
(1)电池板对蓄电池充电时，是将电能转化为_______能的过程。
化学
3．如图甲是某太阳能百叶窗的示意图，它的叶片为太阳能电池板，其工作电路如图乙，电池板将太阳能转化为电能，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。电池板将太阳能转化为电能的转化率仅为10%，科学研究发现我们可以通过减小电池与接线的电阻、在电池板表面镀上一层抗反射层等方式提高转化效率，电池板对蓄电池充电的功率为60 W。蓄电池充满电后，能够让1盏“12 V　30 W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。
(2)夜晚蓄电池处于给节能灯供电状态，在图乙中应闭合开关_____。
S2
3．如图甲是某太阳能百叶窗的示意图，它的叶片为太阳能电池板，其工作电路如图乙，电池板将太阳能转化为电能，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。电池板将太阳能转化为电能的转化率仅为10%，科学研究发现我们可以通过减小电池与接线的电阻、在电池板表面镀上一层抗反射层等方式提高转化效率，电池板对蓄电池充电的功率为60 W。蓄电池充满电后，能够让1盏“12 V　30 W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。
(3)我们可以通过_______________________、_______________________________等方式提高转化效率。
减小电池与接线的电阻
在电池板表面镀上一层抗反射膜
3．如图甲是某太阳能百叶窗的示意图，它的叶片为太阳能电池板，其工作电路如图乙，电池板将太阳能转化为电能，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。电池板将太阳能转化为电能的转化率仅为10%，科学研究发现我们可以通过减小电池与接线的电阻、在电池板表面镀上一层抗反射层等方式提高转化效率，电池板对蓄电池充电的功率为60 W。蓄电池充满电后，能够让1盏“12 V　30 W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。
(4)要将蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电____小时，若充电电压为20 V，则充电电流为____A。
3
3
4．核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。
(1)一回路：反应堆中核燃料反应产生大量的热，从而将水加热到约320 ℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是____ _____________________。
气压增大，水的沸点升高
4．核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。
(2)二回路：蒸汽发生器中的水被加热后_______(填物态变化名称)成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。
汽化
4．核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。
(3)三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且______低，水蒸气将发生______。
温度
液化
阅读材料，回答问题。
微波通信
电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。
用微波传递信息时，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，
经过处理后，再发送到另一个或几个
地面站。现在通过卫星电视，某地举
行体育赛事，其他地方的人几乎可以
立刻看到现场的画面。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)普通手机通过地面基地台接收和发射信息，卫星电视直接通过卫星传递信息。它们都是利用______________传递信息的，速度约为________ km/s。在地球的周围均匀地配置____颗同步通信卫星作为太空微波中继站可使地球上任意两点间保持通信。
(2)利用微波通信的原因是____(填字母)。
A．微波比中波和短波的波长要长一些　　　　
B．微波比中波和短波负载的信息多
C．微波比中波和短波传播得远　　　　
D．利用微波通信的成本低
微波(电磁波)
3×105
3
B
(3)如图丙所示，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，使地球上b处地面站接收到a处发送的信号。请仿照光路图，在图丙图中画出(a处发送的微波信号传送到b)平面镜及微波传播的路径和方向。
(4)已知三颗通信卫星距地面的高度都是3.58×104 km，任意两颗卫星之间的距离都是7.30×104 km。则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是________s。
0.482(共21张PPT)
第二十一章　信息的传递
&第二十二章　能源与可持续发展
§21.3　广播、电视和移动通信
&§21.4　越来越宽的信息之路
2022年课程标准 学习目标
　　信息传播的发展过程以及是怎样传播的 1．了解无线电广播、电视的的大致工作过程。
2．了解移动电话是怎样工作的。
3．常识性了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
4．通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣
1．我们几乎每天都要听广播、看电视，这些声音和图像是利用_______传过来的。
2．如图1所示，无线电广播信号的发射由___________完成。话筒把播音员的_______信号转换成_____信号，然后用
调制器把音频电信号加载到___________上，再
通过天线产生_________发射到空中。
填一填
知识点1　无线电广播信号的发射和接收
图1
电磁波
广播电台
声音
电
高频电流
电磁波
3．如图2所示，信号的接收由_________完成。收音机的天线接收到各种各样的电磁波。转动收音机_________的旋钮，可以从中选出特定_______的信号。由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过解调将其滤去，将_______信号留下。音频信号经放大后被送到_________里。扬声器把_________信号转换成_______，我们就听到广播电台的节目了。
图2
收音机
调谐器
频率
音频
扬声器
音频电
声音
结论1　无线电广播信号的发射由__________完成，信号的接收由_________完成。
广播电台
收音机
1．如图1所示，电视用电磁波传递_______信号和_______信号。声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似。图像信号的工作过程：摄像机把图像变成_____信号，发射机
把电信号加载到_______很高的电流上，通过
___________发射到空中。
填一填
知识点2 　电视的发射和接收
图像
声音
电
频率
发射天线
2．如图2所示，电视机的接收天线把这样的_______信号接收下来，通过电视机把图像信号取出来并放大，由_________把它还原成图像。
高频
显示器
结论2　电视用电磁波传递_______信号和_______信号。
图像
声音
1．如图，现在很多人都在使用移动电话(手机)。移动电话不需要电话线，比固定电话更方便。移动电话与固定电话的工作原理基本一样，只是声音信号不是由导线中的_______来传递，而是由空间的_________来传递。
想一想
知识点3 　移动电话
电流
电磁波
2．移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台：它用_________把讲话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获_________，得到对方讲话的信息。体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高。因此它跟其他用户的通话要靠_________转接，跟电话交换机相连。
电磁波
电磁波
基地台
结论3　固定电话的声音信息由电流传递，移动电话靠_________来传递。移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台。
电磁波
1．阅读课本中的“科学世界”，了解音频、视频、射频和频道。
音频电流和视频电流在空间激发_________的能力都很差，需要把它们加载到___________的电流上，产生_________发射到天空中，这种电流叫做_______电流。由图可知，_______的频率最高。
读一读
科学世界
电磁波
频率更高
电磁波
射频
射频
2．关于音频、视频和射频及频道，下列说法中正确的是(　　)
A．音频是由声音变成的电信号，它的频率很高，音频电流在空间激发电磁波的能力很强
B．视频是由图像变成的电信号，它的频率较高，视频电流在空间激发电磁波的能力很强
C．射频是把声音和图像变成的电信号加载到视频电流上，但不能向空中发射
D．频道是指不同的频率范围
练一练
D
阅读课本158页内容，并完成下列题目：
1．微波是频率在_____MHz至_________MHz之间的电磁波。微波的性质与_______更接近，大致也是沿_______传播，微波_______(选填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，为此需要_____________，其作用是___________________________________。
想一想
知识点4　微波通信
30
3×105
光波
直线
不能
微波中继站
把上一站传来的信号发射到下一站去
2．月球是地球的卫星，又能反射微波，如图，月亮能否作为中继站？为什么？
答：从理论上说，月球是可以做微波通信的中继站的，但是月球离地球太远，信号衰减、时间延迟等都因素会造成不利的影响，且通信的两地要同时见到月球时才能通信，因此月球不适合作为微波通信的中继站。
结论4　电磁波作为载体，频率越____，相同时间内传输信息越____。
高
多
1．用___________做微波通信的中继站来进行通信，从一个地面站接收的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。
2．通过图1可知，人们通过___________实现全球通信，从图2可知，用____颗同步卫星可以实现全球通信。
知识点5　卫星通信
通信卫星
通信卫星
3
结论5　利用____颗同步通信卫星，可实现全球通信。
图1
图2
3
知识点6　光纤通信
1．与微波相比，光的频率更_____。
2．通信用的激光一般在特殊的管道——___________里传播。
3．光从___________的一端射入，在内壁上多次_______，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。
高
光导纤维
光导纤维
反射
4．光纤通信为什么用激光？
普通的光源夹杂了许多不同频率的光，难携带信息。激光则是频率_______，方向___________的光。
单一
高度集中
结论6　光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息。光的频率很高，在一定时间内可以传递大量信息。
1．网络对我们的生活有着十分重要的影响，你通过网络发送或接收邮件以及聊天时，信息是通过_________传递的。
填一填
知识点7　网络通信
电磁波
2．计算机可以高速处理各种信息，把_________联在一起，可以进行___________。目前人们经常使用的网络通信形式是___________。世界上最大的计算机网络叫做_________。
3．根据以下内容，你认为通过电子邮件可以传送的是___________(填序号)。
①文字　　　　②数据　　　　③图像　　　　④声音
计算机
网络通信
电子邮件
因特网
①②③④
重难点1　电视的发射和接收
【典例1】不同的电视频道接收不同频率范围的电磁波，如表所示。1号频道比6号频道所接收电磁波的波长_____(选填“长”或“短”)。
长
我国电视频道的频率划分
频道号 1 2 … 6 … 68
频率范围/MHz 48.5～56.5 56.5～64.5 … 167～175 … 950～958
【典例2】小晶用收音机收听中央人民广播电台1 008 kHz频道播放的钢琴节目，某时刻他听到演员演奏频率为440 Hz的“6”音。
(1)在此时刻，射频电流的频率是________，音频电流的频率是______。
(2)此时收音机接收到空中电磁波的频率是____________。
1 008 kHz
440 Hz
1 008 kHz
重难点拨　电磁波频率越高，波长越小。
重难点2　光纤通信
【典例3】激光的特点是频率_______、方向___________。光纤通信是激光在光导纤维中经过多次_______，把携带的_______传向远方。光纤通信可长距离传输，且能量损耗_____，通信容量_____，通信质量_____，保密性_____。
【典例4】光纤是信息传送的一种重要工具，光可从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内不断_______而实现的。光也是一种电磁波，它们在真空中的传播速度都是_________m/s。
单一
高度集中
反射
信息
小
大
高
好
反射
3×108
重难点拨　光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息。光的频率很高，在一定时间内可以传递大量信息。光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出。光也是电磁波，在真空中的传播速度与电磁波相同。(共23张PPT)
第二十一章　信息的传递
&第二十二章　能源与可持续发展
§21.1　现代顺风耳——电话
&§21.2　电磁波的海洋
2022年课程标准 学习目标
1．信息传播的发展过程。 2．知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。 3．知道波长、频率和波速。 4．了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响 1．电话的原理及模拟信号和数字信号的区别。
2．电磁波的产生与传播
1．如图，人们传递信息发展史。
想一想
知识点1　电话的工作原理
2．电话的工作原理：
当对着话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫炭粒，它们的电阻随之发生改变，流过炭粒的_______就会相应改变，于是就形成了随声音变化的_______信号。电话听筒的工作原理：听筒内有一个电磁铁，电磁铁吸引一块薄铁膜片。由于线圈中_______不断变化，
电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片_______，
在空气中形成_____波。这样就可以听到对方的讲
话了。
电流
电流
电流
振动
声
结论1　最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒是把_____信号转换成_____信号，听筒是把_____信号转换成_____信号。
声
电
电
声
1．五个电话直接连接起来需要多少条电话线？
2．怎样才能减少电话线的数量？请在图乙中画出需要可以架设的电话线。
连一连
知识点2 　电话交换机
略
略
3．电话交换机的作用：
(1)减少_____________，提高线路的利用率。
(2)便于通话时接通，___________拆开。
4．打电话时，有时会遇到“占线”的情况，可能是什么原因引起的呢？
想一想
电话线数量
通话完毕
答：对方正在打电话；两台交换机之间有太多用户通话，电话线不够用。
结论2　电话交换机的作用：___________________。
提高线路的利用率
5．暑假，小明参加了学校组织的夏令营到北京，他准备在街上的电话亭向广州的家里打个电话告诉家人他已平安到达北京，可电话在“占线”。请你帮助小明分析一下，下列能造成这种现象的情况是(　　)
A．有人正在给小明所用的电话打电话　　　　
B．小明的家人正在用电话
C．北京和广州之间有太多的用户在通话　　　　
D．以上情况都有可能
练一练
D
1．模拟通信和数字通信的对比
看一看
知识点3 　模拟通信和数字通信
信号类型 模拟信号 数字信号
概念 电流变化的频率和振幅完全模仿声信号变化的信号 用不同符号的不同组合表示的信号
信号类型 模拟信号 数字信号
图象 只能用来传输语音信号(1G信号)
除了传输语音信号，还能传输文字、图片(2G信号)
优缺点 易受干扰，放大失真，形成噪音 信号失真小，便于存储，传输数据处理简便
用途 模拟通信 数字通信
2．下列信号中不属于数字信号的是(　　)
A．古代，士兵们常在“烽火台”上点起烟火，向远处的同伴传递敌人来犯的消息
B．电话机把说话声音变为电信号传给电话交换机
C．汉字电报码
D．船员举起的红色小旗或蓝色小旗向对方船只表示的信息
练一练
B
打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触，如图所示，会听到收音机发出“咔咔”声。这个实验现象说明：迅速
变化的_______能产生_________。
做一做
知识点4　电磁波的产生
电流
电磁波
结论3　电磁波的产生：导线中电流的___________会在空间激起_________。
迅速变化
电磁波
1．把一个移动电话放在真空罩中，并给这个移动电话打电话。这个移动电话能够收到此信号吗(　　)
A．可以　　　　B．不可以　　　　C．无法确定
做一做
知识点5　电磁波的传播
A
结论4　电磁波_______在真空中传播。
可以
2．现在家中使用的电器很多，如①电冰箱②洗衣机③微波炉④空调⑤收音机⑥电视机⑦手机等，你知道___________(填序号)会发出电磁波。
练一练
③⑤⑥⑦
1．两个波峰(或波谷)之间的距离叫_______，用字母λ表示，单位是________。
2．1 s内通过的波峰或波谷次数叫做_______，用字母f表示，单位是___________。
3．描述波传播快慢的物理量叫做_______，用字母c表示，单位是_______________。
知识点6　波长、波频和波速
波长
米(m)
频率
赫兹(Hz)
波速
米每秒(m/s)
4．电磁波的波速c＝_________m/s
(1)电磁波传播的速度等于光速，你能作出什么猜想？
_______________________。
(2)从电磁波的家族图中你发现波长和波频有什么关系？
_________________________________。
3×108
光是电磁波的其中一种
当光速一定时，波长和波频成反比
结论5　　真空中的波速c＝_________m/s，波速不变，频率越_____，波长越_____
3×108
高
短
5．关于在真空中传播的无线电波，下列说法中正确的是(　　)
A．频率较高的电磁波，传播的速度较大　　　　
B．波长较长的电磁波，传播的速度较大
C．频率较高的电磁波，波长较长　　　　
D．不同频率的电磁波，传播的速度相同
练一练
D
6．如图是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同。某类恒星温度较低，呈暗红色；另一类恒星温度较高，呈蓝色。根据所给信息，结合电磁波家族的“族谱”可推测(　　)

A．红外线波长比蓝光波长短　　　　
B．紫光与X射线都是电磁波
C．恒星温度越高，发出的光频率越低　　　　
D．真空中红光比无线电波传播速度大
B
重难点1　电话的工作原理
【典例1】如图为老式电话机的原理图。炭粒话筒相当于一个变阻器，膜片振动把炭粒压紧和放松时，相当于图中膜片带动滑动头左右移动，使滑动变阻器的电阻发生周期性变化，引起电路中的电流发生相应的周期变化。听筒中有一个电磁铁，当线圈中的电流周期性变化时，它对旁边铁质膜片的吸引力也随之改变，使膜片来回运动。设图片位置话筒膜片、听筒膜片均静止。下列说法中不正确的是(　　)
A．话筒的作用是把声音信号转换成变化的电流
B．听筒中膜片往返运动的频率跟话筒中膜片运
动的频率相同
C．话筒膜片从图示位置左移时，对方听筒膜片
也会左移
D．话筒膜片从图示位置左移时，对方听筒膜片应会右移
C
重难点拨　话筒工作时，膜片压迫炭粒，使电阻随之发生改变，流过炭粒的电流相应改变，形成了随声音变化的电流信号。电话听筒内的电磁铁，吸引一块薄铁膜片。由于线圈中电流不断变化，电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片振动，产生声音。
重难点2　电磁波的传播
【典例2】目前我国大部分智能手机使用的第四代移动通信技术(简称4G)和第五代移动通信技术(简称5G)相比，分别使用表中不同波段的电磁波进行通信，结合电磁波的波谱图，以下判断正确是(　　)

A．5G技术使用的电磁波的波长比4G的短
B．5G技术比4G使用的电磁波在空气中传播的速度快
C．5G技术和4G使用的电磁波以及可见光都是无线电波
D．电磁波可以在真空中传播，光从太阳传播到地球，所以太阳和地球之间是真空
4G与5G波段对比
4G/(×103 MHz) 5G/(×103 MHz)
使用 波段 1.88～1.9 2.32～2.37 2.575～2.635 3.3～3.4
3.4～3.6
4.8～5.0
A
重难点拨　电磁波传播不需要介质，所有的电磁波波速都相同，波速约为3×108 m/s，波速＝波长×频率；频率越高，波长越小(共23张PPT)
第二十一章　信息的传递
&第二十二章　能源与可持续发展
§22.1　能源&§22.2　核能
2022年课程标准 学习目标
1．知道化石能源。 2．能区分一次能源和二次能源。 3．知道核能的特点。 4．知道利用核能可能带来的问题 1．能列举出不同历史时期人类利用的主要能源。
2．结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
3．常识性了解什么是一次能源、二次能源及其特点。
4．了解我国和世界的能源状况以及21世纪的能源趋势。
5．了解原子、原子核的结构。
6．知道核能的优点和可能带来的问题，了解我国和世界核能利用新进展。
7．了解核裂变、核聚变
1．阅读课本第二十二章第1节的内容，了解到历史上不断进行能量转化技术的进步，这就是能源革命，请把不同历史时期的能源革命和能源革命利用的主要能源用线连起来
第一次　　　　发明蒸汽机　　　　以柴薪为能源
第二次　　　　利用核能　　　　　以煤、石油为能源
第三次　　　　利用电能　　　　　以铀为能源
第四次　　　　钻木取火
连一连
知识点1　能源革命以及能源分类
2．将下列能源分别填在表格内：
风能、水能、太阳能、煤炭、石油、核能、电能、天然气、地热能、潮汐能
填一填
能源：凡是能为人类提供能量的物质都叫做能源 填上对应的能源
能源家族分类 化石能源：千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的
按是否从自然界直接获取 (是)一次能源

(否)二次能源
煤、石油、天然气
煤炭、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能
电能
结论1　1．石油、煤炭、天然气属于化石能源。
2．煤炭、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能等属于一次能源，电能属于二次能源。
3．按照能源发展史，将下面事例按照时间进行排序：_________(填字母)。
A．发电机　　B．钻木取火　　C．柴薪燃料　　D．核反应堆　　
E．蒸汽机　　F．天然火种
练一练
FBCEAD
4．以下各种形式的能源中，不属于化石能源的是(　　)
A．煤　　　　 B．石油　　　　
C．水能　　　　 D．天然气
5．以下各种形式的能源中，不属于一次能源的是(　　)
A．化石能源　　　　 B．电能　　　　
C．核能　　　　 D．太阳能
C
B
1．任何物质的原子都是由位于原子中心区域带正电的_________和带负电的_______组成的；原子核又是由带正电的_______和不带电的_______组成的。
2．质量较大的原子核发生_______或者质量较小的原子核相互_______时，释放出的惊人的能量叫做核能。
填一填
知识点2　核能
原子核
电子
质子
中子
裂变
结合
1．核裂变和核聚变的比较
想一想
知识点3　核裂变和核聚变
种类 裂变 聚变
定义 质量较大的原子核裂变为质量较小的原子核的过程
质量很小的原子核结合成质量较大的原子核的过程
种类 裂变 聚变
条件 中子轰击较大原子核(①_______反应) 超高温(④_______反应)
应用 ②_________(不加控制) ③_________(可以控制) ⑤_______(不能控制)
太阳内部爆炸
链式
原子弹
核电站
热核
氢弹
结论1　
2．一个重原子的原子核被中子轰击分裂为两个或更多较轻原子核，并在分裂时产生两到三个自由中子并释放巨大能量的过程叫做_______；如果裂变时放出的中子再引起其他重核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做_______反应。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还可以做成威力强大的_________。
练一练
裂变
链式
原子弹
3．下列关于原子核聚变的说法不正确的是(　　)
A．任何两个原子核都可以发生聚变　　　　
B．原子核必须在超高温下才能发生聚变
C．大量的氢原子核聚变时释放出惊人的能量　　　　
D．目前人类还不能有效控制原子核聚变
A
如图所示，请写出核电站发电过程各个装置发生的能量转化：
看一看
知识点4　核电站及其核能的优点和缺点
核
内
内
机械
机械
电
(1)核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备，反应堆内的铀核发生裂变时，会释放能量，也会产生_________，如果_________泄露到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害，所以核反应堆都封闭在一个厚厚的钢筋混凝土壳中。
(2)核电站使用过的核燃料称为_______。由于核废料仍然具有_______，一般深埋在人烟稀少的地方。
读一读
科学世界
放射线
放射线
核废料
放射性
结论2　1．核电站核心装置： 核反应堆。
2．核能发电的优点：核能十分巨大，污染小；
核能发电的缺点：存在核辐射。
2．如图是核电站工作的流程图，关于流程图中各装置的能量转化，下列说法错误的是(　　)

A．核反应堆将核能转化为内能　　　　
B．蒸汽轮机将机械能转化为内能
C．发电机将机械能转化为电能　　　　
D．各种用电器将电能转化为其他形式的能
练一练
B
3．2011年3月11日，日本东北部海域发生的海底大地震导致福岛第一核电站二号机组受损，引发了较为严重的核泄漏，核电安全再次成为世界各国高度关注的问题。下列关于核能开发的说法中，你认为正确的是
(　　)
A．停止开发核能，因为开发核能会带来可怕的核泄漏，弊远大于利
B．核能是一种稳定、高效、清洁的可再生能源，是其他新能源不可替代的
C．福岛第一核电站开发核能是利用可控核裂变过程中释放的核能
D．核能开发是绝对安全的，即使有核泄漏也是清洁无污染的
C
重难点1　区分一次能源和二次能源
【典例1】2015年11月30日，中国国家主席习近平在巴黎气候大会开幕式上的讲话中表示：中国将在2030年实现非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。
下列能源：①煤　②风能　③天然气　④水能　⑤电能　⑥石油　⑦潮汐能　⑧太阳能　⑨核能
属于化石能源的有(填序号)_________；属于二次能源的有_____。(填序号)。
①③⑥
⑤
【典例2】以下能源中：①柴薪　②煤炭　③石油　④天然气　⑤水能　⑥风能　⑦太阳能　⑧地热能　⑨汽油　⑩电能。
属于一次能源的是___________________；
属于二次能源的是_______；
属于化石能源的是_________。
①②③④⑤⑥⑦⑧
⑨⑩
②③④
重难点拨　
分类 概念 实例
一次能源 可直接从自然界获得的能源 化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、核能、潮汐能等
二次能源 无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源 电能、酒精、木炭、煤气、柴油、液化气、氢能、汽油等
重难点2　区分核裂变和核聚变
【典例3】关于核能的下列说法中，不正确的是(　　)
A．原子弹是利用轻核聚变和重核裂变制成的核武器
B．如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内会释放出巨大的能量，并发生剧烈爆炸
C．氢弹是利用轻核聚变制成的核武器
D．核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
A
【典例4】原子弹和核电站的根本区别是(　　)
A．原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变
B．原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度
D．原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速度
C
重难点拨　
种类 裂变 聚变
定义 质量较大的原子核分裂为较小原子核的过程 质量很小的原子核结合成较大原子核的过程
条件 用一定速度的中子轰击较大原子核 超高温
释放核能大小 巨大 更加巨大
是否可以控制 可控制链式反应速度 目前不能人为控制
应用 核电站、原子弹 氢弹

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