电磁波与信息时代【要点梳理】要点一、电磁波1.电磁波：当导体中的电流发生变化时，导体就会向四周发射一种波。
在物理学中，把这种“波”叫做电磁波。
2.电磁波的传播：（1）波峰、波谷：在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷。
（2）波长（λ）：两相邻的波峰或波谷的距离叫做波长。
单位m。
（3）波速：用来描述波传播速度的物理量。
（4）电磁波的传播速度：c=3.0×108m/s（5）电磁波频率的单位：Hz（赫兹）、千赫（kHz）、兆赫(MHz)。
3.电磁波的应用：（1）电磁波谱——按照频率或波长划分：（2）电磁波的应用：电磁波的波长和频率不同，各自的特性就不同，因此，电磁波的应用十分广泛。
要点诠释：（1）电磁波可以在真空中传播。
（2）在真空中，电磁波的波速一定，电磁波的频率越高，波长越短。
（3）电磁波是一个大家族，光也属于电磁波。
通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。
要点二、广播、电视与通信1.无线电广播和电视：（1）电磁波传递声音信号：在播音室里，通过话筒把声音信号转变成电信号，即音频信号；在控制室内，将音频信号加载到高频电流上，形成调制信号；放大后的调制信号通过天线发射，以电磁波的形式在空中传播；收音机接受到电磁波，通过调谐和检波把其中的音频信号取出来并加以放大，还原成声音。
（2）电磁波传递电视信号：用摄像机在演播室拍摄画面和录音；选取、切换不同角度、大小的画面来制作电视节目；电视塔发射经放大后的载有视频信号和音频信号的电磁波；电视机接收到电磁波，将视频信号和音频信号取出来，分别送到显示屏和扬声器，还原成图像和声音。
要点诠释：1、收音机的中波（MW）波段的频率范围是100——1500KHz，相应的波长范围是3000~200m；短波（SW）波段的频率范围是6——30MHz，相应波长范围是50~10m。
2、电视频道划分：1~12频道，频率范围是52.5~219MHz，波长范围是5.71~1.37m；13~48频道，频率范围是474~794MHz，波长范围是0.633~0.378m。
2、卫星通信：（1）若在地球赤道上方距地面某一高度的圆周上均匀放置三颗同步卫星，它们发送的微波信号几乎可覆盖全球。
（2）同步卫星能够将从某一个地面中续站接收到的微波信号经过处理后，再发送到其他的地面中续站。
中续站可将接收到的信号转送到通信控制中心，进而输送到通信终端，从而使用户实现信息互联。
（3）优点：卫星通信具有覆盖面大、通信距离长、不受环境限制等许多优点。
3、光纤通信：（1）光纤通信是利用激光通过光纤传递信号的一种通信方式。
（2）光纤是一种比头发还细的玻璃纤维，它由线芯和包层组成。
当光信号从光纤的一端进入线芯后，在线芯与包层的交界面上反复发生全反射，于是光信号便在线芯中几乎无损失地向前迅速传播。
（3）优点：激光信号在光纤中传输损耗小，距离长。
光纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，而且保密性好。
要点三、走进互联网1、互联网：利用电磁波和通信网络，将分布在世界各地的计算机连接起来的庞大网络。
2、浏览网页：互联网上有许多网站，从中可以获取很多信息。
3、电子邮件：简称E-mail，它是一种用电子手段提供信息交换的通信方式。
可以传送包含文字、数据、图像或集声音、画面为一体的多媒体信息，方便、快捷、信息内容丰富多样且节省开支等。
4、网上学校：（1）互联网上可以建设“虚拟学校”。
在“虚拟学校”里，可以得到教师的点拨和指导。
（2）“虚拟学校”能让跟多的同学享受优质教育资源，而且能大大节省教育经费，是21世纪教育发展的新方向。
【典型例题】类型一、基础知识例1.（2015•南沙区一模）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1626MHz、2010MHz、2483MHz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举一反三：【变式】长波在真空中的传播速度是m/s，这个速度与在真空中传播的速度相同。
在空气中的传播速度近似等于千米/秒。
例2.（2015•钦州中考）现在家庭中使用的电器较多，例如：①吸尘器；②手机；③空调；④电视遥控器；⑤洗衣机。
其中，应用电磁波工作的一组电器是（）A．①② B．③④ C．②④ D．②⑤例3.中央电视台第四套节目的图象频率为77.25MHz，波长为λ1，伴音的频率为83.75MHz，波长为λ2，那么λ1（填“>”“<”或“=”）λ2。
举一反三：【变式】无线电广播是通过传播信息的．收音机上标有中波和短波波段，中波与短波相比的频率较高。
类型二、综合应用例4.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.话筒是把电能转化为声能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举一反三：【变式】电视的工作过程和广播相似，声音或图象信号首先通过话筒或摄像机转换成，再通过加载到高频电流上，通过发射天线发射到空中。
能源与能量守恒定律【要点梳理】要点一、能源和能源危机1、人类利用能源的历程：（1）人类从钻木取火中学会了利用薪柴为主要能源，直到19世纪中叶，薪柴在全世界能耗中仍然占75%,这是世界上能源的薪柴时代。
（2）蒸汽机的发明引起资本主义国家的工业革命，煤炭成为这场工业革命的动力基础，19世纪后半叶到1900年，世界进入“煤炭时代”。
（3）内燃机的出现，电力工业的迅速发展，使得煤炭在能源消耗结构中的比重逐渐下降。
1965年，石油在世界能耗中的比例已超过煤炭，世界进入了“石油时代”。
（3）目前，人们正致力于开发太阳能、核能、水能、风能、海洋能、氢能……21世纪将是太阳能、核能时期或多元化能源时期。
2、能源危机的挑战：（1）不可再生能源：木柴、煤、石油、天然气等一旦被消耗，是不能再生的，这类能源属于不可再生能源。
（2）太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能等是不会随着开发利用而日益减少的，这类能源可以在自然界里不断地得到，所以属于可再生能源。
(3)世界上消耗的能源中，90%以上是不可再生能源。
我国的能源消耗以煤炭为主，在能源消耗的结构上，仍存在不科学、不合理的现象。
随着国民经济的发展和人口的增长，我国能源的消耗量相应迅速增长，在能源供给和需求方面的矛盾将日益突出。
要点诠释：1、凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做能源2、一次能源和二次能源像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。
我们使用的电能，无法从自、然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，所以称电能为二次能源。
我们今天使用的煤、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。
常见的化石能源有：煤、石油、天然气。
常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。
常见的二次能源有：电能。
要点二、新能源的开发1、太阳能的利用：（1）通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。
（2）通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来（3）被海水吸收成为海洋的内能；(4)被人们直接利用，如太阳能热水器、太阳灶等。
2、核能：（1）核能：原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。
（2）核能的释放方式：一是核裂变；二是核聚变。
①核裂变：是较重的原子核变为较轻的原子核的一种核反应。
②核聚变：是在超高温度条件下，较轻原子核聚合成较重的原子核。
要点诠释：1、间接利用太阳能：化石能源（光能----化学能）生物质能（光能----化学能）2、直接利用太阳能：集热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能----内能）；太阳能电池（光能----电能）一般应用在航空、航天、通讯、计算器、手表等方面。
3、太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。
4、快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。
“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。
5、核聚变的优势，比核裂变释放的能量更大；无高端核废料，可不对环境构成较大的污染；燃料供应充足。
核聚变的劣势，反应要求与技术要求极高，目前，核聚变的应用只限于核爆炸。
要点三、能量的转化与能量守恒1、能量的转移与转化：（1）能量是可以在两个物体之间转移的。
如：热水袋取暖、电能的输送等。
（2）各种形式的能量在一定条件下还可以相互转化。
如：电池的充电过程和放电过程。
2、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体，或者从一种形式转化为其他形式，能量在转移或转化过程中，能的总量保持不变。
这就是能量守恒定律。
3、能在转移和转化中的方向性：（1）能量的转化和转移是有方向性的，多数能源在消耗过程中，用一点就少一点，不能再生，（2）尽管在转化过程中能量是守恒的，但总有相当一部分的能量是不能被有效利用的，成为“无用的能量”。
因此，节约能源、提高能源的利用率是当务之急。
要点诠释：我们是在能量的转化和转移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的，所以我们应节约能源。
要点四、能源、环境与可持续发展1、温室效应：过量的二氧化碳、氟氯烃（又称氟利昂）等气体排放到大气中后，会聚集成一个温室气体层，使地球表面的辐射热不易向空间散发出去，导致全球的平均温度升高，形成了温室效应。
2、酸雨：二氧化硫和氮氧化物排放到大气中，会生成酸性物质，溶在雨水中便成了酸雨。
3、铅尘增加：空气中铅的含量增加，将导致儿童智力下降，也易使成年人患高血压、心脏病，中风等疾病。
4、能源与可持续发展（1）为了减少能源利用对环境的污染和破坏，做到可持续发展，我们不仅要改进利用传统能源的技术，同时还要着力开发无污染的“绿色能源”。
（2）世界各国都十分重视能源利用过程中的环境保护。
大自然既不是我们随意盘剥的对象，也不是我们无止境地汲取财富的源泉，而是与我们的生存和发展息息相关的生命共同体。
【典型例题】类型一、能源例5、中国目前使用的能源中所占比重最大的是（）A．水能和地热能B．煤和石油C．核能和潮汐能D．太阳能类型二、核能例6、随着人们对原子核结构认识的不断深入，核能的开发和利用备受关注，有关核能的理解，正确的是（）A．核能是可再生的清洁能源B．太阳能是由氢原子裂变放出的能量C．能源开发就是要利用核能D．核能是原子核发生变化时放出的能量举一反三：【变式】原子弹与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率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率类型三、太阳能例7、下列关于太阳能的说法中，错误的是（）A．太阳能十分巨大，供应时间长久B．太阳能安全、清洁，不会造成环境污染C．太阳能分布广阔，处处可以利用D．太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响举一反三：【变式】太阳之所以被人们称为核能火炉，是由于太阳内部的_____元素在_________条件下发生___________从而释放出巨大的能量。