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第十八讲　电磁波及其应用　能源与可持续发展
一、电磁波的产生及其特征
1.产生:导线中电流的 会在空间激起(产生)电磁波。
2.特征。
(1)波长:临近的两个 (或波谷)的距离。
(2)波速:电磁波在真空中的传播速度为c= 。
(3)频率:单位: ,常用的单位还有千赫和兆赫。
二、电磁波的应用
1.广播、电视信号的发射与接收
声音信号图像信号电信号加载到高频电流
以 的形式发射出去声音信号图像信号
2.移动通信:手机既是电磁波 台又是电磁波 台。
3.卫星通信:用通信卫星作 中继站的通信方式。
4.光纤通信:激光在光纤内壁上经过多次 ,将信息传向远方的通信方式。
三、能源的分类及利用
1.分类:
(1)按能否可再生分:
①不可再生能源:消耗后 在短期内从自然界得到补充的能源。如化石能源、核能等。
②可再生能源: 在短期内从自然界得到补充的能源。
如风能、太阳能、水能等。
(2)按获取途径分:
①一次能源: 从自然界直接获得。如风能、地热能、核能、太阳能等。
②二次能源: 从自然界直接获得。如电能等。
2.能量转移和转化的方向性:能量的转移和转化过程是有 性、 的。
四、核能和太阳能
1.原子和原子核:
(1)原子的组成:由带正电的 和带负电的 组成。
(2)原子核的组成:由带正电的 和不带电的 组成。
2.核能:
(1)概念:质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的巨大能量。
(2)获得途径: 和 。
(3)核电站:利用 发电,核心设备是 。
3.太阳能:
(1)本质:太阳内部氢原子核在超高温下发生 ,释放出的巨大核能。
(2)利用:
①用集热器把物质 。
②用太阳能电池把 能转化为电能。
【教材图片解读】
1.【辨一辨】光纤通信
如图,激光从光导纤维的一端射入,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。
2.【辨一辨】太阳能的利用
目前直接利用太阳能的方式主要有两种。如图甲,楼顶上的太阳能集热器为住户提供热水,将 能转化为 能;如图乙,太阳能电池板把 能转化为 能。
3.【填一填】核能
(1)图示的核反应是 ,可利用此反应制造 。
(2)核能属于 能源。
(3)核电站获得能量的途径是 。
基础达标
题组1　电磁波及其应用
1.(2024·湖南中考)手机导航时,手机与通信卫星通过 传递信息,为人们出行带来方便。
2.(2025·岳阳模拟)关于电磁波下列说法正确的是( )
A.5G通信是利用电磁波来传递信息的
B.我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
C.电磁波在真空中的传播速度是340 m/s
D.遥控器发出的红外线不是电磁波
题组2　能源的开发与利用
3.(2023·益阳中考)太阳能是人类能源的宝库,下列有关太阳能的说法错误的是( )
A.太阳能是氢聚变释放的核能
B.我们今天开采的化石能源来自上亿年前地球接收的太阳能
C.目前太阳能电池转化太阳能的效率非常高
D.太阳能电池是将太阳能转化为电能
4.(2025·岳阳一模)2025年1月,全球最大核电基地漳州核电的1号机组正式投入商业运行。下列说法正确的是( )
A.该核电站是利用核聚变进行发电的
B.核燃料是不可再生能源
C.核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成
D.核反应燃料发出的射线对人没有危害
5.(2025·湖南中考)输电线路大范围覆冰给工业生产和日常生活带来了许多困扰。目前常用大电流通过导线产生的热量融冰,这是利用电流的 效应;还可以在线路表面涂上光热材料,吸收太阳辐射融冰,其中太阳能属于 再生能源。
6.(2024·湖南中考)传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源,提供传统燃油的化石能源属于 再生能源。为节能减排,新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图,电动汽车充电,是将电能转化为 能储存起来。
题组3　信息、材料、能源综合
7.(2025·长沙中考)信息、能源、材料并列为现代文明的三大支柱。下列说法正确的是( )
A.电磁波可以在真空中传播
B.石油属于可再生能源
C.太阳能属于化石能源
D.超导材料可用于制作电热丝
能力提升
8.(2025·怀化一模)我国科技飞速发展,很多技术已领先世界水平。以下科技应用中,说法正确的是( )
A.我国“华龙一号”核电机组并网发电,核电站通过可控核聚变来利用核能
B.国产大飞机C919机翼采用碳纤维材料,主要是利用其密度大且强度高
C.“西电东送”国家重大工程白鹤滩水电站是利用可再生能源发电的
D.国产汽车智驾技术高速发展,其快速处理传感器数据的芯片主要材料是超导体
9.(2025·湖南中考)科技赋能乡村振兴,农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。如图是无人机正在喷洒农药的场景。
(1)工作人员熟练操作手柄,通过 波无线遥控无人机,实现定点起飞。无人机沿水平方向匀速直线飞行300 m,用时20 s,则无人机水平飞行时的速度大小为
m/s。
(2)装载农药的无人机水平匀速直线飞行100 s,消耗的电能为0.25 kW·h,若该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%,则此过程中无人机内电动机的机械功率为 W。 第十八讲　电磁波及其应用　能源与可持续发展
一、电磁波的产生及其特征
1.产生:导线中电流的　迅速变化　会在空间激起(产生)电磁波。
2.特征。
(1)波长:临近的两个　波峰　(或波谷)的距离。
(2)波速:电磁波在真空中的传播速度为c=　3×108 m/s　。
(3)频率:单位:　赫兹　,常用的单位还有千赫和兆赫。
二、电磁波的应用
1.广播、电视信号的发射与接收
声音信号图像信号电信号加载到高频电流
以　电磁波　的形式发射出去声音信号图像信号
2.移动通信:手机既是电磁波　发射　台又是电磁波　接收　台。
3.卫星通信:用通信卫星作　微波通信　中继站的通信方式。
4.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。
三、能源的分类及利用
1.分类:
(1)按能否可再生分:
①不可再生能源:消耗后　不能　在短期内从自然界得到补充的能源。如化石能源、核能等。
②可再生能源:　可以　在短期内从自然界得到补充的能源。
如风能、太阳能、水能等。
(2)按获取途径分:
①一次能源:　可以　从自然界直接获得。如风能、地热能、核能、太阳能等。
②二次能源:　不可以　从自然界直接获得。如电能等。
2.能量转移和转化的方向性:能量的转移和转化过程是有　方向　性、　不可逆　的。
四、核能和太阳能
1.原子和原子核:
(1)原子的组成:由带正电的　原子核　和带负电的　电子　组成。
(2)原子核的组成:由带正电的　质子　和不带电的　中子　组成。
2.核能:
(1)概念:质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的巨大能量。
(2)获得途径:　核裂变　和　核聚变　。
(3)核电站:利用　核能　发电,核心设备是　核反应堆　。
3.太阳能:
(1)本质:太阳内部氢原子核在超高温下发生　聚变　,释放出的巨大核能。
(2)利用:
①用集热器把物质　加热　。
②用太阳能电池把　太阳　能转化为电能。
【教材图片解读】
1.【辨一辨】光纤通信
如图,激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,这样就把它携带的信息传到了远方。
2.【辨一辨】太阳能的利用
目前直接利用太阳能的方式主要有两种。如图甲,楼顶上的太阳能集热器为住户提供热水,将　太阳　能转化为　内　能;如图乙,太阳能电池板把　太阳　能转化为　电　能。
3.【填一填】核能
(1)图示的核反应是　核聚变　,可利用此反应制造　氢弹　。
(2)核能属于　不可再生　能源。
(3)核电站获得能量的途径是　核裂变　。
基础达标
题组1　电磁波及其应用
1.(2024·湖南中考)手机导航时,手机与通信卫星通过　电磁波　传递信息,为人们出行带来方便。
2.(2025·岳阳模拟)关于电磁波下列说法正确的是(A)
A.5G通信是利用电磁波来传递信息的
B.我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
C.电磁波在真空中的传播速度是340 m/s
D.遥控器发出的红外线不是电磁波
题组2　能源的开发与利用
3.(2023·益阳中考)太阳能是人类能源的宝库,下列有关太阳能的说法错误的是(C)
A.太阳能是氢聚变释放的核能
B.我们今天开采的化石能源来自上亿年前地球接收的太阳能
C.目前太阳能电池转化太阳能的效率非常高
D.太阳能电池是将太阳能转化为电能
4.(2025·岳阳一模)2025年1月,全球最大核电基地漳州核电的1号机组正式投入商业运行。下列说法正确的是(B)
A.该核电站是利用核聚变进行发电的
B.核燃料是不可再生能源
C.核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成
D.核反应燃料发出的射线对人没有危害
5.(2025·湖南中考)输电线路大范围覆冰给工业生产和日常生活带来了许多困扰。目前常用大电流通过导线产生的热量融冰,这是利用电流的　热　效应;还可以在线路表面涂上光热材料,吸收太阳辐射融冰,其中太阳能属于　可　再生能源。
6.(2024·湖南中考)传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源,提供传统燃油的化石能源属于　不可　再生能源。为节能减排,新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图,电动汽车充电,是将电能转化为　化学　能储存起来。
题组3　信息、材料、能源综合
7.(2025·长沙中考)信息、能源、材料并列为现代文明的三大支柱。下列说法正确的是(A)
A.电磁波可以在真空中传播
B.石油属于可再生能源
C.太阳能属于化石能源
D.超导材料可用于制作电热丝
能力提升
8.(2025·怀化一模)我国科技飞速发展,很多技术已领先世界水平。以下科技应用中,说法正确的是(C)
A.我国“华龙一号”核电机组并网发电,核电站通过可控核聚变来利用核能
B.国产大飞机C919机翼采用碳纤维材料,主要是利用其密度大且强度高
C.“西电东送”国家重大工程白鹤滩水电站是利用可再生能源发电的
D.国产汽车智驾技术高速发展,其快速处理传感器数据的芯片主要材料是超导体
9.(2025·湖南中考)科技赋能乡村振兴,农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。如图是无人机正在喷洒农药的场景。
(1)工作人员熟练操作手柄,通过　电磁　波无线遥控无人机,实现定点起飞。无人机沿水平方向匀速直线飞行300 m,用时20 s,则无人机水平飞行时的速度大小为
　15　m/s。
(2)装载农药的无人机水平匀速直线飞行100 s,消耗的电能为0.25 kW·h,若该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%,则此过程中无人机内电动机的机械功率为　7 200　W。
跟踪诊断,请使用“校本作业”

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