南京市中考复习指导17-电磁波与现代通信 能源与可持续发展

第十七章电磁波与现代通信能源与可持续发展[双基回顾]1．波的传播速度v与波长λ、频率f的关系是v= λf，其中波速的单位是m/s，波长的单位是__________，频率的单位是_________．2．光波_________（选填“属于”或“不属于”）电磁波．电磁波在真空中的传播速度是____________________．3．电磁波谱中γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波，是按波长从________到___________，频率由_______到_________的顺序排列．4．现代“信息高速公路”是_________通信和___________通信等高速、大容量信息传输通道的俗称．卫星通信、移动通信、光纤通信中，通过微波实现的有_____________，利用光波在光导纤维中多次_____________传输信息的有______________．5．以下能源：①太阳能、②风能、③水能、④煤、⑤石油、⑥天然气、⑦核燃料，其中__________________（填写序号）可以从自然界源源不断地得到，称之为可再生能源，而_________________（填写序号）一旦消耗就很难再生，称之为不可再生能源．6．核能发电的过程中，能量的转化情况是_______________________________；一般火力发电的过程中，能量的转化情况是___________________．7．可以这样说，地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能量几乎都来自于______．人们利用太阳能有三种方式：光热转换、_____________和_______________．8．能量既不会凭空_________，也不会凭空__________，它只会_________________，或者_________________________，而在这些过程中，其总量___________．这就是能量的转化和守恒定律．9．我们是在能量的_____________和_______________过程中利用能量的，而在这个过程中，由于能量的转化和转移是有____________的，总会有一部分能量转化为内能散失在周围环境中，这些内能________（选填“能”或“不能”）自动地转化为其他形式的能．经转化后，可利用的能量会_______________．通常将___________能量与___________能量之比，称为能量转换装置的效率．10．我国目前的能源结构以___________为主，使我们面临诸多间题．为可持续发展，必须依靠科技进步，改变能源结构，开发和推广清洁___________的能源，提高能源的_______，减少对环境的___________．[学法指导]1．电磁波的特性和应用（1）电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场．电磁波的传播不需要介质，金属容器能屏蔽电磁波．各种电磁波在真空中的传播速度等于光速，由波速与波长、频率的关系v = λf可知，波长越长的电磁波频率越低．（2）电磁波可以传递能量，如利用微波或红外线加热食物;电磁波可以传递信息，如现代通信中的移动通信、卫星通信和光纤通信，利用X射线透视等．从无线电波、微波到光波，传递信息所用电磁波的频率越来越高．电磁波也存在着副作用—— 电磁污染．2．能量转化的基本规律能量在转化和转移的过程中，总量保持不变;能量的转化和转移有一定的方向性，经转化后，可利用的能量只会减少，而不会增加，“永动机”不可能“永动”．[例题分析]例1 下列说法中正确的是（）A．电磁波、声波都可以在真空中传播B．电磁波能够传递信息，声音不能传递信息C．中央电视台与南京电视台发射的电磁波在真空中的传播速度不同D．1 920MHz的电磁波波长比1 935MHz的长分析：电磁波可以在真空中传播，声波不能在真空中传播；电磁波和声波都能传递信息和能量；电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s；电磁波频率越高，波长越短．解答：例2关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（）A．化石能、水能、风能均是可再生能源B．目前的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的C．太阳能无法被人类直接利用D．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机分析：煤、石油、天然气等化石能源和核燃料属于不可再生能源．目前的核电站利用了可控的核裂变．目前，人们直接利用太阳能的方式有两种：一是把太阳能转化为内能，如太阳能热水器；二是把太阳能转化为电能，如太阳能电池．由于我们在能量的转化和转移过程中利用能量，而能量的转化和转移有方向，总会有一部分能量转化为内能散失在周围环境中，可利用的能量只会减少，不会增加;我们目前的能源结构以不可再生能源为主，所以，必须开发和推广使用清洁的可再生能源．解答：[复习练习一]1．下列有关电磁波的说法，正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播B．电磁波在空气中的传播速度为340 km/h C．可见光是电磁波D．电磁波的频率越低，其波长越短2．下列设备的运行与电磁波无关的是（）A．医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况B．太空中的宇航员用无线电话与地面指挥中心进行对话C．汽车上安装有GPS（全球卫星定位系统）以确定行驶路线和距离D．在家里，用微波炉加热食品3．如图所示为核电站发电流程示意图.下列关于核能发电的表述中正确的是（）A．核电站使用的燃料是石油或天然气B．核燃料是可再生能源C．核电站发电过程中能量转化顺序为：核能→内能→机械能→电能D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样处理4．2019年11月，“神州八号”飞船和“天宫一号”飞行器完成首次空间交会对接.进行太空行走的宇航员感觉周围十分寂静，是因为__________________________________；遨游太空的宇航员也需要在太空锻炼身体，有以下健身器材：杠铃、哑铃、弹簧拉力器、跳绳，你认为可以在空间站中使用的是__________________．地面卫星控制中心是利用_______________向“天宫一号”传递信号指令的．5．“歼20”是我国自主研发的一种新型“隐形战机”，它的机身材料和涂层对雷达发射的____________（选填“超声波”或“电磁波”）具有良好的__________（选填“吸收”或“反射”）作用．6． 如图所示是我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图．阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电．这种发电站利用的能源是___________能．这种发电站________（选填“能”或“不能”）将获得的能量完全转化为电能．这种发电方式与火力发电相比优点是_________________________（写出一条即可）．7． 各种形式的能在一定的条件下可以相互转化，图中已给出了两个实例，请你补充其余两个．8． 一个100 W 的白炽灯正常工作时，每秒所产生的光能约为l0J ，产生的内能约为90 J ．则此白炽灯正常工作时的发光效率约为___________________． 9．在“太阳能、天然气、石油、煤炭、风能、核燃料”这些能源（能源物质）中，属于“可再生能源”的是_______________．如图所示，滚摆在运动过程中，上升的高度会逐渐降低，它的机械能逐渐转化为内能，散失到空气中，但能量的总量__________；这些散失到空气中的能量，不能自动地再次驱动滚摆，这说明能量的转化和转移具有________．[复习练习二]10．小明为了探究LED 灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验（其中R 0为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比），其实验步骤如下： ① 先把“220V 15 W ”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2 cm ，灯泡与光敏电阻的距离约为30 cm ．闭合开关S 和S 1，通电10 min ，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表．② 接着分别把规格相同的普通节能灯和LED 灯接入灯座，重复上述实验．根据小明的探究，请回答： （1）电能转化为内能最多的灯是_________，这是通过观察______________来比较的．（2）电能转化为光能最多的灯是_________，这是通过观察______________来比较的． （3） LED 灯的发光效率较_________（选填“高”或“低”）． （4）综合分析表中数据可知，15 W 的LED 灯的发光亮度与_________W 的白炽灯发光亮度相当．11．如图甲所示是某型号太阳能路灯，图乙是它的结构示意图，图丙是该太阳能路灯的技术参数．（1）太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关，如图乙中的S ．晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S 与__________触点接触；铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了避免铅酸蓄电池过充或过放，控制开关S 与____________触点接触即可．（2）铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能?（3）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000 J/(s•m2)（每一秒钟辐射在每1 m 2上的光能为1 000 J ），太阳能电池光电转换率为8%，则太阳能电池板的面积为多大?12．煤是火力发电的主要能源．如图所示是一火力发电厂的外（ ） 电能 机械能 内能（电动机） （钻木取火） （ ） 灯泡类型盒内初温 盒内末温 电流表示数 白炽灯 20°C 78°C 6mA 普通节能灯 20°C 50°C 15mALED 灯 20°C 35°C 60mA太阳能 电池板 铅 酸 蓄电池 S a b c ××太阳能路灯 太阳能电池：输出功率40W 铅酸蓄电池：12V 电灯：“12V 10W”高效节能灯只 照明时间：10h/天，无光照时最多4天 备注：配有太阳能路灯专用控制器 甲 乙 丙景照片．我们使用的电能一部分就是从这里输送到千家万户的.同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后，知道热电站既能发电，又能供热，随着热电站技术不断更新，煤的燃烧程度比传统火电站更充分．为深入了解，他们对某热电站进行调查，获取信息如下：（1）4 000 t煤完全燃烧放出多少热量?（q煤= 3×10（2）20 h发电多少千瓦时?（3）该热电站的能量利用率是多少?（4）请你结合以上信息，写出提高热电站能量利用率的方法．（写出一条即可）。