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(共42张PPT)
信息的传递　能源与可持续发展
第四板块 电与磁
05 综合提升
03 重难点过关
目录
CONTENTS
02 回归教材
01 知识梳理
04 考点过关
知 识 梳 理
01
一、电磁波
1.产生：导线中　 　的迅速变化会在空间激起(产生)电磁波。
2.传播：电磁波　 　(选填“能”或“不能”)在真空中传播，传播速度约为　 　m/s。
提醒：电磁波不同于声波，声音的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质。
电流
能
3×108
3.波长、频率和波速(如图所示)三者的关系：c=λf(c表示波速，λ表示波长，f表示频率)。在真空中，电磁波波速一定，由公式可得，电磁波的频率越高，波长越短。
4.分类：如图，按频率从低到高依次分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
提醒：1.电磁波的频率越高，相同时间内可传输的信息越多。2.不同电磁波在真空中的传播速度相等。
5.应用
(1)传递信息：广播、电视、手机、Wi－Fi、5G网络、微波通信(需要中继站)、卫星通信(3颗地球静止卫星即可实现全球通信)、光纤通信、网络通信等。
(2)传递能量：微波炉利用微波加热食品等。
提醒：如图，光纤通信利用　 　(属于电磁波)在光纤内壁上多次　 　来传递信息。
激光
反射
二、能源
1.化石能源：由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能源。常见的化石能源有煤、　 　和天然气。
2.能源分类
分类标准 类型 定义 实例
来源 一次 能源 可以直接从自然界获得的能源 风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、化石能源、核能等
　　 . 能源 必须通过消耗一次能源才能得到的能源 电能、汽油、煤油、酒精等
石油
二次
3.涉及热现象的能量转化和转移过程是有　 　、　 　.
的。
分类标准 类型 定义 实例
可否再生 　 　 . 能源 可以在短期内从自然界得到补充的能源 风能、水能、太阳能、地热能、海洋能等
不可再生能源 不能在短期内从自然界得到补充的能源 化石能源、核能等
可再生
方向性
不可逆
三、原子结构、核能
1.原子结构
(1)组成：如图所示，原子的中心是　 　，其周围有一定数目的　 　在运动。原子核由　 　 和中子组成，质子和中子都由夸克组成。
(2)带电情况：电子带　 　电荷，质子带　 　电荷，中子不带电。
原子核
电子
质子
负
正
2.获得核能的途径：　 　和核聚变。
(1)核裂变：如图甲，利用中子轰击质量较　 　的铀235原子核，使其变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量的过程。应用：核电站(可控)、原子弹(不加控制)。
(2)核聚变(热核反应)：如图乙，某些质量很小的原子核，在超高温和高压下结合成新的原子核并释放出巨大的核能的过程。应用：氢弹。
核裂变
大
3.核电站
(1)核电站的核心设备是核反应堆；核废料一般深埋在人烟稀少的地方。
(2)发电原理(如图所示)
内
机械
电
四、太阳能：来自太阳内部的核　 　变
1.地球上除核能、地热能和海洋能以外的能源，几乎都来自太阳能，如化石能源、风能、水能等。
2.利用太阳能的三种方式
3.优点：供应时间长，分布地域广，获取方便，环保无污染。
聚
回 归 教 材
02
1.(RJ九全教材P190素材改编)21世纪人类社会正面临“能源危机”。下列能源中，属于不可再生能源的是(　 　)
A.太阳能 B.风能
C.核能 D.地热能
C
2.(RJ九全教材P177图改编)电磁波是一个大家族，如图是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用。判断手骨折部位要照X射线，其电磁波波长比无线电波　 　(选填“长”或“短”)。红外线与紫外线的频率f红外线　 　f紫外线；它们在真空中的传播速度v红外线　 　(后两空选填“＞”“＜”或“=”)v紫外线。
短
＜
=
3.(RJ九全教材P185图改编)光纤通信主要利用波长很　 　(选填“短”或“长”)、频率较　 　(选填“高”或“低”)的激光传输大量信息。如图所示，激光从光纤一端射入，在内壁上多次　 　，从另一端射出，把信息传到远方。
短
高
反射
4.(RJ九全教材P195图改编)如图所示为某种核反应示意图，这属于核　 　(选填“裂”或“聚”)变，其中核电站的核反应堆　 　(选填“是”或“不是”)利用这种反应释放内能的设备；氢弹利用的是核　 　(选填“裂”或“聚”)变在瞬间释放的能量。
裂
是
聚
重 难 点 过 关
03
重难点1　电磁波及其应用
【例1】消防员戴的5G智能头盔可以把火灾现场的信息及时传回指挥中心。头盔传递信息是通过(　 　)
A.超声波 B.次声波
C.红外线 D.电磁波
【例2】我国独立自主建立的北斗卫星导航系统，可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波的说法正确的是
D
(　 　)
A.电磁波在真空中的传播速度是340 m/s
B.电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号
C.电磁波只能传递信息，不能传递能量
D.电磁波频率越高，相同时间内可以传输的信息越多
【名师点拨】电磁波可以在真空中传播，电磁波常用来进行无线电通信、无线电定位、卫星导航等，超声波与次声波不能在真空中传播。
D
【例3】电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是(　 　)
A.紫外线属于可见光
B.红外线的波长比可见光的短
C.X射线的频率比无线电波的低
D.可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
【名师点拨】不同频率的电磁波，波速是一样的，波长不同，根据公式c=λf知，频率越高，波长越短。
D
重难点2　能源
【例4】关于能量和能源，下列说法正确的是(　 　)
A.可燃冰属于可再生能源
B.电能是一次能源
C.深圳大亚湾核电站是把核能转化为电能
D.太阳释放的能量是核裂变产生的
C
【例5】青海省位于我国西部，拥有极其丰富的太阳能、风能、水能等清洁能源。图中不属于利用清洁能源发电的是　 　 .
(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图，其中丙图是将风的
　 　转化成电能。
甲
机械能
【例6】原子由　 和电子组成，电子带　 　电，用中子轰击铀235原子核，可使其发生核　 　(选填“聚变”或“裂变”)并释放核能。2021年10月14日，“羲和号”探日卫星顺利升空，实现了我国太阳探测零的突破。太阳的巨大能量是内部核　 　(选填“聚变”或“裂变”)产生的。
原子核
负
裂变
聚变
【例7】开发利用核能是解决能源危机的方法之一。如图是核电站的工作流程图，关于流程图中各装置的能量转化，下列说法不正确的是(　 　)
A.核反应堆：核能转化为内能
B.蒸汽轮机：内能转化为机械能
C.发电机：电能转化为机械能
D.各种用电器：电能转化为其他形式的能
【名师点拨】目前核聚变还不可控，原子弹利用了不加控制的核裂变，氢弹利用了不可控核聚变，核电站利用的是可控核裂变将核能转化为电能发电。
核反应堆
蒸汽轮机
发电机
各种用电器
C
考 点 过 关
04
考点1　电磁波及其应用
1.下列关于电磁波和声波的叙述正确的是(　 　)
A.电磁波看不见，摸不着，所以它实际上并不存在
B.声波的传播速度与介质的温度有关
C.电磁波和声波都是由物体的振动产生的
D.电磁波和声波的波长越短，频率越低
2.北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”“科技奥运”的理念。该电动汽车的氢能源电池能够将化学能转化为　 　能；无人驾驶时，车辆利用北斗高精度定位系统，以　 　波的形式向卫星发射信号。
B
电
电磁
考点2　能源
3.(2025·武汉)2025年5月14日，我国自
主三代核电“华龙一号”全球首堆——
中核集团福清核电5号机组实现连续安
全稳定运行1 000天，持续向社会稳定
输送清洁电能超370亿度，如图所示是
“华龙一号”全球首堆外景。下列有关说法错误的是(　 　)
A.核能属于不可再生能源
B.核电站利用核反应堆通过可控核裂变释放核能
C.核反应堆将核能直接转化为电能
D.核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C
4.(2025·青海)能源是社会发展不可或缺的，以下属于不可再生能源的是(　 　)
A.太阳能 B.风能 C.天然气 D.水能
5.(2025·湖北)使用下列燃料符合低碳生活理念的是(　 　)
A.石油 B.煤炭 C.木柴 D.氢燃料
C
D
6.(2025·深圳二模)2025年1月20日，中国研发制造的具有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置(EAST)，首次实现
1亿摄氏度1 066秒的高约束模等离子体运行，其反应原理与太阳类似，即通过氢核　 　(选填“聚变”或“裂变”)释放巨大的核能，核能属于　 　(选填“一次”或“二次”)能源。
聚变
一次
7.(2025·佛山期末)如图所示是太阳能LED灯，从材料来看，LED灯是由　 　(选填“半导体”“超导体”或“绝缘体”)材料制成，从能源利用角度看，太阳能是　 　(选填“可再生”或“不可再生”)能源；太阳能的产生是太阳内部高温高压下氢原子核发生　 　(选填“裂变”或“聚变”)时释放出来的。
半导体
可再生
聚变
8.汽车尾气带走的能量　 　(选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有
　 　。
不能
方向性
综 合 提 升
05
1.(2025·长沙)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
A
2.(2025·乐山)关于能源和电磁波，下列说法正确的是(　 　)
A.电能是一次能源
B.核电站是利用聚变的链式反应发电的
C.5G通信利用电磁波传递信息
D.电视机遥控器发出的红外线不属于电磁波
C
3.(2025·深圳一模)太阳能被认为是理
想的“终极能源”。我国中科院合肥
物质科学研究院持有的有“人造太阳”
之称的全超导托卡马克核聚变实验装
置(EAST)于2021年12月30日晚，实现
了1 056秒的长脉冲高参数等离子体运
行，再次创造新的世界纪录。
科学家们还设想在宇宙空间建立太阳能电站来利用太阳能。这种空间太阳能电站建在赤道平面内的地球同步轨道上，其工作过程如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站，通过转换装置将其转换成电能接入电网。
(1)太阳能属于清洁能源，也属于　 　(选填“可再生”或“不可再生”)能源；目前人类无法利用核聚变反应放出的能量来发电，最主要的原因是　 　(选填字母)。
A.无法消除核聚变产生的核污染
B.无法实现核聚变反应
C.无法长时间有效控制核聚变反应的速度
(2)“人造太阳”非常复杂，“超高温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行，要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载。“人造太阳”的腔体器壁材料钨铜合金除了耐高压外，还应具有　 　特点；实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的导体材料是
　 　(选填“半导体”或“超导体”)材料。
可再生
C
耐高温
超导体
4.(2025·沈阳)阅读短文，回答问题。
揭秘“雪蜡车”
如图甲所示，一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚，可迅速伸展出近百平方米的空间。这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车，也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车。
据了解，这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头，配备了国内最大功率的氢燃料电池，如图乙所示，其工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极)，经过催化剂(铂)的作用，氢原子
中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板(正极)。而电子是不能通过质子交换膜的，电子只能经外电路到达燃料电池阴极板，从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水分带走，就可以不断地提供电能，可实现零排放零污染。
燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率能达60%~80%，但也是普通内燃机热机效率的2~3倍。
(1)火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料　 　.
的特性。而氢燃料电池在使用过程中氢气　 　(选填“有”或“没有”)发生燃烧现象。
(2)氢燃料电池是将氢的　 　能直接转化为　 　能。
(3)在燃料电池外电路，电流方向　 　(选填“从A到B”或“从B到A”)。
热值高
没有
化学
电
从B到A
(4)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为80%，车上有60 kg的氢燃料。已知氢的能量密度值是1.4×108 J/kg；则60 kg的氢燃料可产生　 　J的电能。
(5)关于物质氢我们学习过，太阳的能量来自于氢的核　 　变。
6.72×109
聚

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