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第十九讲　电磁波及其应用　能源与可持续发展
1．电磁波
(1)产生：当电路中有迅速变化的电流时，其周围就会产生电磁波。
(2)传播：电磁波的传播__________介质，可以在固体、液体、气体和真空中传播。电磁波在真空中的传播速度约为__________m/s。
(3)电磁波谱：按频率由低到高分别为无线电波、____________、____________、____________、X射线、γ射线。
不需要
电磁波及其应用
3×108
红外线
可见光
紫外线
微波通信 靠________________转接信号
卫星通信 用____________作为微波中继站的通信方式
光纤通信 激光在____________中传播来传递信息的方式
(4)应用：
①医疗：医生用γ射线做外科手术，用X射线检查是否骨折。
②通迅：无线电波应用于广播、电视、移动通信、雷达、导航等方面。
③生活中：电视、空调的遥控器都是用红外线；紫外线可以杀菌、验钞等；微波炉是利用电磁波(微波)来加热食品。
2．卫星通信和光纤通信
微波中继站
通信卫星
光导纤维
1．能源的分类
能源与可持续发展
分类标准 类别 定义 举例
能源是否 可以再生 能源 可以从自然界中源源不断地得到的能源 太阳能、风能、地热能、生物质能等
能源 短时间内不可能从自然界得到补充的能源 煤、石油、天然气等
能否从自然界直接获取 一次能源 可以从自然界中直接获取的能源 风能、石油、天然气、煤、太阳能、潮汐能、地热能、核能等
二次能源 无法从自然界中直接获取的能源 电能、汽油、柴油、煤油等
对环境 的影响 清洁能源 对环境无污染的能源 太阳能、水能、风能等
非清洁能源 对环境污染较大的能源 煤、石油等
可再生
不可再生
定义 原子核__________或__________时释放的能量 获得方式 核裂变 (1)可控核裂变应用：核电站
(2)不可控核裂变应用：制造原子弹
及应用 核聚变 也称为热核反应，应用：制造氢弹
2.核能
裂变
聚变
产生 太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能 利用 光热转换 太阳能转化为__________，如太阳能集热器
光电转换 太阳能转化为__________，如太阳能电池
光化转换 太阳能转化为__________，如植物的光合作用
优点 清洁、无污染、来源广泛、获取方便、取之不尽等 3.太阳能
内能
电能
化学能
4.能源与可持续发展
(1)节约能源：能量的转移和转化具有________性，最终变为不可利用的能量，因此要注意节约能源。
(4)理想新能源：①足够丰富，能长期使用；②足够便宜，多数人用得起；③技术成熟，能大规模使用；④足够安全、清洁、环保。
方向
1．(2024·武汉)如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是( )
A.这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做
B．迅速变化的电流能够产生电磁波
C．收音机可以接收到电磁波信号
D．电磁波只能在空气中传播
D
电磁波及其应用
2．(2024·湖北)我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近(如图所示)，采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是( )
A．鹊桥号利用声波进行信号传输
B．鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C．镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108 m/s
D．信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
A
3．(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
D
能源与可持续发展
4．(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
5．(2025·湖北)如图所示为2025年度中国载人航天飞行任务标识。在神舟二十号任务标识中，飞船与太阳翼巧妙构建中文“廿”字，太阳翼将________能转化为电能；在神舟二十一号任务标识中，飞船与空间站在星光的映衬下成功对接，对接完成后飞船相对空间站是________的；在天舟九号任务标识中，飞船航行划出的弧线轨迹传递出精准和力量的美感，说明它受力__________(选填“平衡”或“不平衡”)。
太阳
静止
不平衡
6．(2025·武汉)2025年五一假期，武汉光谷空轨单日客流量再创新高。光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统，运行线路全长10.5 km，它凭借“人在空中游，景在脚下飞”的独特体验，以及全自动无人驾驶、人脸识别无感通行等创新应用，吸引海内外游客竞相乘坐。
(1)如图所示，光谷空轨列车正在平稳运行。乘客有“景在脚下飞”的体验，是以__________为参照物。
(2)若空轨列车某次跑完全程需要20 min，则空轨列车的平均速度为_______km/h。
(3)光谷空轨应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术，可实现能耗节约15%左右，助力“碳达峰、碳中和”目标。飞轮储能系统在储能时，利用列车制动时产生的电能驱动电动机，带动飞轮转动；在释能时，飞轮又带动发电机运行，此时飞轮储能系统将__________能转化为电能。
列车
31.5
机械
1．(2025·成都)关于电磁波的认识，下列说法正确的是( )
A．电磁波在真空中的传播速度为340 m/s
B．操作人员通过电磁波遥控无人机
C．雷达主要利用电磁波的能量特性工作
D．骨骼检查使用的X射线不是电磁波
B
2．(2024·成都)电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中，主要利用电磁波的能量特性工作的是( )
A．微波炉 B．手机
C．雷达 D．电吹风
3．(2025·成都)能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，人类社会的发展伴随着对能源的开发和利用。下列说法不正确的是( )
A．人类利用的能量大多由太阳能转移或转化而来
B．核电站的能量转化是将核能直接转化为电能
C．核裂变发电能量转化效率不能达到100%
D．太阳能、水能、风能都是可再生能源
A
B
4．(2025·新疆)以下各种形式的能源中，属于二次能源的是( )
A．风能 B．水能
C．电能 D．核能
5．(2025·宜宾)全世界能源的消耗逐年上涨，探索各种可再生能源的利用是人类要解决的一个重要课题。下列举措中与之不符的是( )
A．利用煤的化学能转化为电能
B．利用水的机械能转化为电能
C．利用风能转化为电能
D．利用太阳能转化为电能
C
A
6．(2025·连云港)如图所示为某核电站的发电流程图，下列说法正确的是( )
A．核反应堆中，发生的是核裂变
B．核反应堆中，将核能转化为电能
C．汽轮机工作时，将内能转化为电能
D．发电机工作时，将内能转化为电能
A
7．(2025·广西)2025年4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过_______波传遍全世界。该波____(选填“能”或“不能”)在空气中传播。
8．(2025·河南)中国空间站为人类探索太空贡献着中国力量。空间站主要靠太阳能帆板提供能源，帆板工作时将太阳能直接转化为____能。太阳能清洁无污染，是可再生能源，请再列举出一种可再生能源：_______。
9．(2025·山东)2025年1月，我国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1 066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有_______性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持______。
电磁
能
水能
电
方向
不变

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