站街中学师生共用学案
年级： 九年级 学科：物理 执笔：邓礼洪 审核：韦洪
内容： 从古至今的信息记录方式、电报与电话、电磁波及其应用、波速、波长、频率的概念及三者的关系、光纤、电话系统网络、因特网、四大类材料、材料的弹性、硬度、延展性、半导体、超导体、纳米材料、材料与社会发展、可再生能源和不可再生能源、能源的开发与利用、能源与环境、太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能。 课型：复习课
时间：2013年3月31日
学习目标：
1.让学了解信息技术发展历史和材料、能源开发、利用的历史。认识科学技术的发展对人类社会发展所起的作用。
2.让学生了解先进的信息技术和新材料技术、新能源开发和应用前景。
3.引导学生认识能源、材料的大量使用出现的问题，树立保护环境，合理利用资源及可持续发展意识。
学习重点：。
1.信息技术和新材料及时应用和发展前景。
2.可再生能源和不可再生能源的特点。太阳能和核能的开发、利用。能源与人类生存和社会发展的关系。
3.科学技术的发展对人类文明和社会发展所起的作用
学习难点：培养分析、解决简单问题的能力．
复习设计
一、复习整理
课前学生根据下面问题先进行复习整理，上课时师生共同讨论与交流：
1.举例说明古代和现代怎样记录和传播信息？发生这些变化的根本原因是什么？
2.电报、电话怎样传输信息？
3.什么是电磁波？应用电磁波传送信息有哪些好处？
4.电表波的频率、波速、波长有什么关系？
5.什么是信息高速公路？
6.应用光纤传播信息有哪些好处？
7.现代通信网络是怎样构成的？
8.什么是因特网？根据自己的体会，上网能做些什么？
9.你对电磁波和因特网的负面效应有哪些了解？怎样防范？
10.人们根据材料的不同特点将材料分为哪几类？
11.你所知道的材料的物理性质有哪些？
12.为什么电缆的内芯用铜或铝材料，外皮用橡胶或塑料制作。
13.你对半导体性能和用途有哪些了解？
14.你对超导材料性能和用途有哪些了解？
（1）
（2）
①
②
（3）
①
②
③
15.你对纳米材料性能和用途有哪些了解？
（1）
（2）
（3）
16.材料的开发可利用对人类社会发展有什么影响？
17.举例说明可再生能源和不可再生能源的特点。
（1）可再生能源：
（2）不可再生能源：
18.自然界中存在的能源有哪些？
19.举例说明发现、开发、利用能源对社会发展的作用？
20.现在人类消耗的主要是哪些能源？这样的能源结构合理吗？
21.太阳能有哪些优点？目前，人类利用太阳能的途径主要有哪两种？
22.什么是核能？核能有哪些优点？使用核能可能带来哪些问题？
（1）
（2）
（3）
23.核能的开发和利用的方法有哪两种？
24.怎样和平利用核能？
25.你知道人类怎么利用地热能、潮汐能、风能吗？
（1）地热能的利用：① ②
（2）潮汐能发电：
（3）风能的利用：
26.通过以上的讨论，你对能源的开发、利用和环境保护是当今关系到人类生存与发展的重大社会问题有哪些认识？
二、小结（略）
复习测评
一、填空题
1.用光纤传输信息的优点是： 适用于远距离传输大量信息。
2.当我国的“神六”飞船进入太空后展开太阳能帆板是为了将 能转化为 能。
3.现代社会中，电磁波在信息的传递中扮演了非常重要的角色：电磁波传播的速度等于光速，电磁波的波长越长， 越小。
4.新能源和生态环保，是本世纪关注的两大热点，而太阳是一个巨大的能源，取之不尽，用之不竭，并且直接利用太阳能不会造成环境污染。近年来，我国太阳能产业发展十分迅速，如太阳能热水器就是把太阳能直接转化为 能；再如围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳能电池板，就是把太阳能直接转化为 能，供通信卫星使用。
5.植物吸收太阳光进行光合作用，在这过程中是 能转化为 能。
6.如图所示是一种 反应，这种反应在 中进行。
二、选择题
7.无线电波跟光波不同，在于 （ ）
A、无线电波是电磁波，光波不是电磁波
B、无线电波能在真空传播，光波不能在真空中传播
C、无线电波频率高，光波频率较低
D、无线电波波长较长，光波波长较短
8.在我国“三星堆遗址”的出土文物中，发现了用极薄的金箔贴饰的精美的“金器”。黄金可以做成极薄的金箔，主要是因为黄金的 （ ）
A、延展性好 B、硬度大 C、弹性好 D、密度大
9.2003年元月5日“神州”四号飞船经过5天的太空飞行后在内蒙古中部预定区域顺利着陆，该飞船表面涂有一层特殊材料可避免飞船因高速与空气摩擦生热被烧毁的危险，这种材料能起这种作用的主要原因是 （ ）
A、材料坚硬，不怕热
B、材料非常光滑，不易与空气摩擦生热
C、材料不传热
D、材料受热溶化、汽化吸收了与空气摩擦产生的热
10.磁性材料已经在现代生活和科学技术中广泛使用，下列元件中，不是应用磁性材料的是（ ）
A、录音带 B、存储软盘 C、VCD光盘 D、录像带
11.图中涉及的都是我们日产生活中常见的物体，制造它们的材料中既有导体又有绝缘体的一组是（ ）
A、用橡胶制成的电工手套和电工靴
B、硬币刚板尺
C、电饭锅电工钳
D、滚珠轴承板手
12.下列说法正确的是（ ）
A、半导体三极管具有单向导电性
B、根据材料的导电性不同，材料只能分为导体和绝缘体两大类
C、超导材料是指电阻超过导体的材料
D、硅是一种用于制作半导体电子元件的常用材料
13.2006年世界杯足球赛已拉开序幕，这期间世界各地球迷与电视为伴。我们用遥控器选择电视频道，是利用遥控器发射出的（ ）
A、电磁波 B、超声波 C、次声波 D、电流
三、综合技能题
14.阅读下列短文，回答短文后面的问题。
能源的开发和环境保护
在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。煤、石油、天然气等物质能够提供可利用的能量，空气的流动、水的流动也能提供可利用的能量，我们平时说的“能源”，指的就是这些能够提供可利用能量的物质和自然资源的过程。
近二三百年以来，人类相继发明了蒸汽机、内燃机、电动机等动力机械，使生产力得到了飞速发展。但是，能源的消耗也急剧增长。研究人员估计，按照目前的石油开采速度，地球上的石油储藏将在几十年内全部采完；煤的储量稍多一些，但也将在二百多年时间内采完，可以想象，如果没有了石油和煤炭，汽车、飞机、轮船和铁路上的内燃机车都不能开动，火力发电厂将停止发电，人类的生活将会瘫痪。
大量消耗石油和煤炭还带来环境污染问题。燃烧时产生的CO2增加了大气中CO2的含量，由此产生了“温室效应”……
煤炭中常常含有较多的“S”，燃烧时形成的SO2等物质会使雨水的酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物，土地酸化。
（1）从短文中可以找出哪些常用的能源？举出利用能源的两个例子？
（2）能源过量消耗会造成哪些危害？请例举一例。
（3）你应该如何保护周围的环境？应该怎么做？请列举一例。
（1）
（2）
（3）
15.一学校的学生在课外调查中发现，原来生产、生活中许多金属器具，被合成塑料替代。同学们想用学过的物理知识采用多种方法来鉴别金属和塑料，请你给出三种鉴别的方法。
16.用简易太阳晒水箱代替燃料烧水用来沐浴不仅很方便，还能节省能源。如图所示，水箱内装水60kg，玻璃盖面积0.84m2。地球上垂直于太阳光线的表面接收太阳的辐射热为7.56×106Ｊ/（min·m2），水箱吸收太阳能的效率为50%。如果在不考虑水散热的情况下，并随时调整水箱的位置，使阳光总能垂直射入玻璃盖，请计算晒水4h后水温升高多少？
17.水能、太阳能等属于可再生能源，与不可再生能源相比，可再生能源的优点是（只要求写出一条）
18.举一个例子说明因特网的普及会给人们的生活带来哪些变化？
四、中考回顾
1.“削铁如泥”通常用来形容某种刀具品质优良，从科学的角度来讲，说明制作刀具的材料
比铁大。
2.超导材料是一种 为零的材料。因此，人们想到用它来实现既能远距离输送极大的电流，又不会因为导线存在电阻而损失电能。但目前还没有研制成常温下的超导材料，因为一般物质都是当其温度要 （选填“升高”或“降低”）到一定值时，才出现超导现象。
3.超导是指电阻为零的现象，目前我们只发现某些物质在温度降到足够低时，才出现超导现象。如果我们研制出了常温下的超导材料，你认为它最适合制作
Ａ．输电导线 Ｂ．电炉丝 Ｃ．白炽灯丝 Ｄ．保险丝
4. 2007年10月24日，我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星，这是我国探月工程迈出的坚实一步，目前绕月飞行的“嫦娥一号”已通过电磁波向我们发回了很多月球表面的清晰照片。以该卫星到地球的距离为3.8×108m计算，则发回一张图片到地球需 s（保留两位小数），可见利用电磁波传递信息是何等迅捷，请你举出在生活中利用电磁波传递信息的一个事例： （光在真空中的传播速度c＝3×108m/s）
5. 如图所示，为一辆行驶中的太阳能汽车，该车的顶部装有由硅晶制成的太阳能电池板，它将太阳能转化为电能，电能再转化为 能。你认为太阳能汽车与普通燃油汽车相比有什么优点： （说出一点即可）
6.如上右图所示的建筑，是位于北京人民大会堂旁、高新科学技术和时代美感完美结合的国家大剧院。该建筑的穹顶表面积达3万平方米，为使如此大面积的建筑外壳不至过重而又坚固，设计者选择了钛金属板作主材，这主要是因为钛的密度 ，硬度 。（两空均选填：“大”或“小”）
7.下列属于电磁波的是（ ）
A．无线电波 B．超声波 C．次声波 D． 水波
8. 我国成功发射的探月卫星——“嫦娥一号”已通过 波发回了很多月球的信息，为我国探月工程的实施打下了坚实的基础，据悉，“嫦娥一号”舱体首次使用了我国自主研制的具有坚固、轻巧、易于加工等特点的铝锂合金板材，从物理学角度看，这种材料易于加工——延展性好，坚固—— 大，轻巧—— 小。
9.半导体材料在我们的生活中有着广泛应用，用它制成的半导体二极管具有 性。
10.世博会历来是各国展示最新发明、最新科技成果的盛会，在本次上海世博会上，我国相关单位实施了太阳能、新能源汽车。LED照明工程等项目的应用，图是投入园区内使用的一种以燃料电池为电源的电动车，请列举出使用该燃料电动车的一条优点：
。
11．经过两年半的紧张建设，被誉为贵阳“鸟巢”的第九届全国少数民族传统体育运动会主会场——贵阳奥林匹克体育中心，宛如一顶桂冠“戴”在了金阳新区，如图所示。据悉，该场馆建设运用了大量新技术、新工艺、新材料，会场东西两侧总质量达9800吨的钢罩棚由13330根异型钢构件支撑，这些构件应选用硬度较 的材料；为不至使罩棚过重，则外壳应选用密度较 的材料(均选填：“大”或“小“)。
12．核能的和平利用让人类看到了开发新能源的曙光，核能的主要优点是 (写出一条即可)。但是，今年3月日本福岛核电站的几个机组在大地震中因遭受破坏而导致核泄漏，对日本本土甚至亚太地区造成了令人担忧的污染，这使得人们开始重新审视核能的价值。请你对更好地利用核能提出一条建议： 。
13.纳米是一个能让人产生美好憧憬的词语，“纳米材料”、“纳米技术”不再是科学家或实验室的专有词汇，它已经悄然进入寻常百姓生活，渗透到衣、食、住、行等领域。如涂有纳米材料的炒锅不粘油；用纳米技术制成的机器人可进入人体血管中清除病灶……。请你振起联想的翅膀，去翱翔于纳米的“天空”，说出你最希望应用“纳米技术”实现的两个愿望。
14.陶瓷刀是用纳米材料“氧化锆”加工而成的新型刀具，如图7所示。它可轻易切割很多较坚硬物品，号称是永远锋利的刀具，这说明该刀具的硬度 （选填：“大”或“小”），但它却不能摔打、跌落，否则将会破损、断裂，这说明该刀 延展性（选填：“有”或“无”）
15.光导纤维简称光纤，如图9所示。从图中可看出，光可从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内不断 而实现的，利用光纤来传递电磁波信号，使人类迈上信息高速公路，是华裔科学家高锟的重大贡献。人们能将光和电磁波联系起来，是因为光也是 。
16. 煤，是火力发电的主要能源。如图12所示是一火力发电厂的外景照片，我省就有很多座这样的火电厂，我们使用的电能就是从这里输送到千家万户的。请你谈谈这张照片让你产生的联想。
《杏红物理》师生共用精品教学案
第二十一课时 信息高速公路 新材料 能源答案
复习设计
一、复习整理
1.科学技术的发展使信息记录和传播的方式不断进步
2.莫尔斯电码就是用脉冲和长脉冲（点和划）代表字母，信息以莫尔斯电码的形式沿电缆传送出去；电报用莫尔斯电码传送信息；电话用电信号传送信息，电话话筒将强度不同的声波变化成相应变化的电流，听筒利用电磁铁和膜片将变化的电流还原成强度不同的声波。
3.γ射线、Χ射线、可见光、紫外线、红外线、微波和无线电波都是电磁波；电磁波可以远距离无线传播信息，运用电磁波，信息以光速传播；在真空中电磁波波速с=3×108m/s。空气中的光速近似等于真空中的光速。
4.电磁波的频率 和波长λ成反比。频率和波长的乘积等于光速；
5.可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络就是信息高速公路。
6.传输信息容量大、传播速度快、保密性、抗干扰能力强、信号损耗小，而体积和重量在传输同样的信息容量下，仅为电缆的几万分之一。
7.有线网络：利用光纤、金属电缆传输信号；
卫星通信：接收地面站发送的信号放大后转发给另外的地面站。
微波通信：接力（放大）传输信号
移动通信：移动电话用微波与电话网联系。移动电话的基地台按蜂窝的构造布局。
8.实际上因特网就是一个大型的计算机通信网络，是一个由许多计算机网络通过通信线路或电磁波互相连接起来的网络；在因特网上可以参观网络博物馆，可以上网络学校学习，可以了解各种新闻、可以玩网络游戏……。
9.电磁污染是一种公害，对人体的健康会产生影响，人体不要接近强电磁辐射区域；有人会在因特网上发布各种不良信息，我们要自觉抵制，还有人通过因特网传播计算机病毒，防范措施有安装杀毒软件，不打开来路不明的电子邮件等。
10.根据材料的不同特点将材料分为：金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料四大类。
11.导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性等。
12.铜或铝材料导电性能好是导体，橡胶或塑料导电性能差是绝缘体，电缆的内芯用铜或铝材料，外皮用橡胶或塑料制作可以安全输送电流。
13.半导体材料具有许多独特的功能。如半导体二极管具有单向导电性；半导体三极管可以用来放大电信号；集成电路将许多分立的二极管、三极管、电阻以及其它元件连同它们相互连线用集成工艺制作在单个半导体基片上、使电路微小化但功能与分立元件组装的电路相比同等或更好。
14.
（1）超导材料是一种电阻为零的材料。
（2）超导材料的特征：
①在超导状态下，电流通过导体几乎没有能量损耗；
②电流通过超导体时产生的磁场比通过一般导体时产生的磁场要强得多；而且具有完全抗磁性，即能排斥外界磁场的影响，有特异的超导磁悬浮现象。
（3）超导材料应用前景：
①用于电力输送，由于在超导状态下，电流通过导体几乎没有能量损耗在长距离的大功率电力输送过程中，将会大大节省能源，且可以用细导线输电。
②利用超导体的其他特征，还可以提高计算机的运算速度，制造弱磁探测仪，以用于军事侦察或找矿等。
③利用超导体的其他特征，还可以用于磁悬浮列车和医学上的核磁共振成像系统等；今后一个时期的超导研究，主要是解决超导材料的工艺技术问题，即用什么材料才能使转变温度更高。
15.你对纳米材料性能和用途有哪些了解？
（1）纳米材料统指制造材料的基本单元大小限制在1～100nm范围的材料，这大约相当于10～100个分子紧密排列在一起的尺度。
（2）纳米材料有纳米颗粒、纳米管、纳米超晶格薄膜等。
（3）纳米材料在力、热、声、光、电、磁等方面有许多特殊性能。它与传统的材料有非常大的不同，有的是传统的材料所没有的，有的是传统材料有了很显著的提高。在制造业、医疗、科技等各领域都有广泛的应用。
16.材料是人类生存和发展的物质基础，几乎每一种重要的新材料的发展和推广应用，都会把人类改造自然的能力提高到一个新的水平。但材料的发展及大量使用也带来了不少的资源和环境问题，如何合理地利用资源，有效地保护环境已经成为人类关注的一个重大课题。
17.（1）可再生能源：可以长期提供或可以再生被重复利用的能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等。
（2）不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源，如化石能源、核能等。
18.太阳能、风能、水能、生物质能（存储在动物、植物体内的化学能）化石能源（存储在煤、石油、天然气中的化石能）、核能、潮汐能、地热能等。
19.远古时期，人类简单的利用火取暖、烧烤食物，只能维持生存。古代社会对柴薪、水力、风力、畜力利用，促进了人类文明的发展。近代社会，用煤做燃料的蒸汽机发明带来了人类历史上的工业革命。现在，用石油做燃料的轻便、高效的内燃机车已取代笨重、低效的蒸汽机，成为各种车辆、船舶的动力。电能广泛的使用，各种用电器很方便地将电能转化为人们需要的各种形式的能。由此可见，能源的开发利用促进了社会文明、发展与进步。
20.现在人类消耗的能源主要是不可再生化石能源（煤、石油、天然气），且消耗量迅速增长，地球上的煤、石油、天然气存量有限，这些能源的日益短缺以及大量使用这些能源对环境造成的严重污染问题向人类提出了挑战。
21.太阳能是一种无污染“取之不尽、用之不竭”的能源，目前应用太阳能的途径一种是利用太阳能电池把光转化为电，另一种是把光转化为热在利用热来发电或取暖。
22.（1）核能是由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。
（2）核能发电可以节省大量的煤、石油等能源，用料省、运输方便，不会产生CO2、SO2和粉尘等对大气和环境造成污染的物质，是一种比较清洁的能源。
（3）核废料处理和核电站安全防护要求很高，一旦发生核泄漏事故就会对人和其他生物造成严重的伤害。
23.核能的开发和利用的方法有两种：一种是利用核裂变释放能量；另一种是利用核聚变释放能量。
24.在核反应堆中，通过控制核裂变速度缓慢释放核能，在利用这些热能来加热水，推动蒸气涡轮机转动从而带动发电机发电，和平利用核能。
25.
（1）地热能的利用：①直接利用地热水供暖；②利用地热蒸气推动汽轮机带动发电机发电。
（2）潮汐能发电：利用涨潮和退潮时的落差推动水轮机带动发电机发电。
（3）风能的利用：利用风力发电机发电。
26.（符合题意即可）
复习测评
一、填空题
1.容量大、损耗小 抗干扰能力强
2.太阳；电
3.频率
4.内；电
5.太阳；化学
6.可控链式裂变；反应堆
二、选择题
7.D
8.A
9.D
10.C
11.C
12.D
13.A
三、综合技能题
14.（1）风能、水能、煤；
（2）风力发电将风能转化为电能、流水推动水轮转动、煤在火电站燃烧发电；
（3）保护森林、不乱扔塑料袋。
15.鉴别方法：如比较音色；比较导电性能；比较密度……。
16. 解：Q放=4×60min× 7.56×106Ｊ/（min·m2）=1.814×109Ｊ
Q吸= Q放×0.84m2×50%=7.62×108Ｊ
17.参考：对环境污染少或循环使用
18.参考：能及时的了解世界各地的信息，有利益发展经济。
四、中考回顾
1.硬度
2.电阻；降低
3.A
4. 1.27；用手机通话等。
5. 机械能；无污染（其他合理答案均可）
6. 小 大
7.A
8.电磁 硬度 密度
9.单向导电
10.无污染 （减小噪声等）（其他答案合理均可）
11. 大 小
12. 高效、清洁 合理处理核废料（其他合理答案均可）
13. 纳米技术处理过的汽油使汽车更省油、更环保；
纳米材料制成的计算机薄如一张纸，更便于携带。（其余合理答案均可）
14. 大 无
15. 反射 电磁波
16. 煤是不可再生能源，大量消耗电能，实际就是在消耗着地球留给人类的珍贵资源，我们每个人都要责无旁贷地节约用电，每省一度电，也就为保护我们的家园做出一份贡献。（其他答案合理均可）
