章末复习(八)
一、信息的传播
1.在交通和通信不发达的年代,人们主要依靠人与人之间面对面的交流,以及 、 、 等方式来传递信息,早期的信息传播速度 、距离 、信息量 。
2.19世纪30年代, 使信息以电码的形式沿电线传送出去,为人类打开了电信世界的大门。
3.1876年贝尔发明了 ,这是人类历史上最伟大的发明之一。电话机通常由 、 和 组成。
二、电磁波
1.根据波长由小到大的顺序,电磁波可分为: 、 、 、 、 、 、 。
2.电磁波的频率为波周期性变化的次数与时间之比,国际单位是 ;单位换算:1 kHz= Hz,1 MHz= Hz。
3.电磁波的传播速度跟 的传播速度相同,在真空中的传播速度为 m/s。同一介质中,不同频率的电磁波的传播速度相同。
4.波速与波长、频率的关系: 。
三、通信
1.人们把那些能够传输光信号的极其纤细的物质称为 ,简称 。光在光纤中传播的优点是: 、 ,适用于 、 传输信息。
2.现代电信网络由 、 、 等组成。
3.互联网利用 和 ,将分布于世界各地的计算机网络连接起来,实现了在全球范围内信息的网络化高速共享。
四、能量守恒定律
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到其他物体,而能的总量保持 。
五、能源的开发和利用
1.能源是能够向人类提供 的物质资源,从再生性角度看,它分为 能源和 能源两大类。
2.目前人类直接利用太阳能的方式主要有两种:一是将太阳能转化为 ,如图太阳能热水器;二是将太阳能转化为 ,如图太阳能电池板。
3.核能的开发和利用有两种方法:一种是利用核 释放能量,另一种是利用核 释放能量。
六、材料的开发和利用
1.根据材料的导电性能,材料可分为 、 及 三大类。
2.导电性能介于导体和绝缘体之间的材料叫做 。常见的这类材料有 、 、 等。
3.有些材料当温度降低到某一值时,材料的电阻值突然变为零的现象叫做 现象。能够发生该现象的材料叫做 。
4.当合成材料的基本单元大小限制在 范围内时,材料的性能会发生显著的变化,如图颜色、导电性、导热性、硬度、磁性等会产生很大的变化。这种材料叫做 。
声波与电磁波的对比
波的种类 声波 电磁波
不 同 点 产生 原因 发声体的振动 导体中有方向、大小变化很快的电流
波的 形成 通过介质使振动向外传播,形成声波 可以在真空中或介质中通过变化的电场和变化的磁场相互激发,形成电磁波
传播 介质 需要介质,在真空中 传播 不需要介质,在真空中 传播
传播 速度 一般情况下,v固>v液>v气;在15 ℃的空气中,声速为 m/s 在真空(或空气)中的速度是 m/s
相同点 都有波的一切特性,如图:都能发生反射、折射等现象
命题点1 电话的组成
发明电话的科学家是 。最简单的电话由 、 和 组成。如图所示,话筒中有能振动的 和随话音跳动的 ,话筒的作用是将 信号转变为 信号,听筒里有 和 ,听筒的作用是将 信号转变为 信号。
命题点2 电磁波谱及电磁波的用途
电磁波无处不在,按照电磁波的频率由低到高的排列顺序(如图所示),可分为无线电波、微波、 、 、 、X射线、γ射线等。电磁波的应用非常广泛,医生用到了 和 ;电视机、空调等设备的遥控器都是利用 进行遥控的。
命题点3 电磁波将我们联结在一起
如图所示,广播、电视、手机等通过 传递信息,将我们联结在一起。真空中,电磁波的频率越高,波长越 。
命题点4 光在光纤中的传播
如图所示,光纤通信是利用 从光导纤维的一端射入,在内壁上经过多次 从另一端射出来传递信息的。
命题点5 核裂变、核聚变
如图所示,释放核能的方式有两种:一是使原子核 ,二是使原子核 。其中氢弹爆炸属于 。
命题点6 半导体元件
半导体材料的导电性能介于 和 之间,用半导体材料可以制造二极管、三极管等半导体元件(如图所示)和集成电路等。半导体二极管有 性,半导体三极管可用来 。这些元件常用在收音机、电视机、电脑中。
命题点7 超导材料
超导材料的显著特性有 、 。超导材料出现以后,人们首先想到的就是利用超导体的 特性实现 输电。超导磁浮现象(如图所示)使人们想到可以用超导体来实现交通工具的 。
实验一 探究单摆的摆动
(1)实验器材:单摆、铁架台。
(2)实验装置图:如图所示。
(3)实验过程
①把单摆绳头一端系在铁架台的铁架上,让小球自然垂直在竖直方向。
②用手把小球拉至自己的额前松手,观察小球的摆动情况并记录。
③再把小球拉至鼻尖处松手,观察小球的摆动情况并记录。
④比较现象并归纳结论。
(4)实验结论:小球在最高点时 最大,摆到最低点时 最大,在摆动的过程中, 和 相互转化,不考虑空气阻力时,小球又能摆回原处,能的总量保持 。
(5)评估交流:松手后,头部可能会发生一些不易观察的移动,因此头部要靠在比较稳定的物体上或采用一标杆为参考依据。
实验二 探究半导体二极管的单向导电性
(1)实验器材:电源、灯泡、开关、导线、电阻、半导体二极管等。
(2)实验电路图:如图所示。
(3)实验过程
①取一个电阻和一个半导体二极管,分别接成如图图(a)(b)所示的电路,闭合开关S后,观察灯泡的发光情况。
②把电池的正、负极调换后接成图(c)(d)所示电路,闭合开关S后,观察灯泡的发光情况。
(4)实验记录
电路图 (a) (b) (c) (d)
灯泡发光情况 发光 发光 发光 不发光
(5)实验结论:发光二极管具有 导电性。
(6)评估交流:电源电压不能太高,避免击穿二极管。
类型一 电磁波及通信
1.[2020·金昌改编] 下列关于电磁波和信息技术的说法正确的是 ( )
A.电磁波既能传递信息也能传递能量
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
D.5G通信技术主要是利用超声波传递信息的
2.[2020·常州] 2020年5月19日,为抢救濒危病人,常州医生朱鼎暴露在X光(电磁波的一种)下近1小时,之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。朱鼎事后流了鼻血,好在身体未受其他严重伤害。铅制防护服能阻碍X光传播,下列现象同样是阻碍电磁波传播的是 ( )
①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号
②放在密闭金属盒内的收音机,不能接收到电台信号
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网,可以防止微波泄漏
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极,附近的收音机发出“咔啦咔啦”的声音
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
3.[2020·随州] 在2020年特殊的经济形势下,“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G”产业是其中一项。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中不正确的是 ( )
A.电磁波可以在真空中传播
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波速更快
D.即使先进的“5G”手机,使用过程中也会发热,是因为工作过程中部分电能转化为内能
4.[2020·连云港] 将手机放在真空罩中,打电话呼叫手机,同时用抽气机抽去罩中的空气,直到听不到铃声,说明 ,但手机仍能接收到呼叫信号,说明 。如图果将手机放在密闭的金属容器内,手机 (选填“能”或“不能”)接收到呼叫信号。
5.[2018·广东] 汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信息,它在真空中的传播速度为 m/s;如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,频率最高的是 信号。
类型二 能量的转化与守恒
6.[2020·龙东] 目前,市区里的老旧小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具——冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下,不断地冲击墙壁打出圆孔,如图所示,冲击钻在工作过程中,关于其能量转化正确的是 ( )
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
7.[2019·台州] 某电子打火机打火原理如图所示,压电陶瓷受到撞击时表面电荷重新分布,产生高电压,发出电火花点燃气体。撞击时,通过压电陶瓷实现的能量转化是 ;放电时,两块压电陶瓷的连接方式是 联。
8.[2018·连云港] 如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定的坡度。从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将 能转化为 能储存起来,此过程中机械能总量 (选填“增大”“减少”或“不变”)。
类型三 能源
9.[2020·济南] 人类利用太阳能的实质,是将太阳能转化为其他形式的能量供人们使用,在现有技术下,太阳能不能直接转化为 ( )
A.内能 B.电能
C.机械能 D.化学能
10.[2020·荆州改编] 以下关于能源的说法正确的是 ( )
A.煤、石油、天然气属于可再生能源
B.太阳能、水能属于可再生能源
C.风能、水能、地热能属于不可再生能源
D.风能、水能、地热能属于不可再生能源
11.[2020·济南] 在石油、风能、水能、太阳能、地热能等各种能源中,属于不可再生能源的是 ;电动机工作时电能转化为机械能的同时,还要向空气中散热,这些散失的内能无法再自动转化为电能,是因为能量转化具有 性。
12.[2020·徐州] 如图所示是振荡浮子式波浪发电原理图,浮子随着波浪起伏运动,带动发电机运转,利用 原理产生电流,将 能转化为电能。这种波浪提供的能源属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
类型四 材料
13.[2020·鄂州] 如图所示,先后将不同材料接在电路的A、B两点间,闭合开关,能使小灯泡发光的是 ( )
A.干木条 B.铜丝 C.塑料棒 D.陶瓷棒
14.[2020·北海] 眼镜各部分的构成材料如图所示,通常情况下属于导体的是 ( )
A.塑料镜框 B.玻璃镜片
C.橡胶鼻托 D.金属螺丝
15.[2020·北京] 如图所示的滑动变阻器上标记的各部件中,通常情况下,属于绝缘体的是 ( )
A.金属杆 B.瓷筒
C.电阻丝 D.金属滑片
类型五 材料、能源与信息综合
16.[2020·营口] 下列关于能源、材料的说法中正确的是 ( )
A.煤是可再生能源,燃煤发电容易造成环境污染
B.红沿河核电站是辽宁省第一座核电站,它利用核聚变发电
C.利用半导体材料可以制作二极管、三极管
D.超导材料可应用于电饭锅的电热丝
17.[2020·深圳] 下列关于家用电器的说法中错误的是 ( )
A.计算机的二极管是用半导体材料制成的
B.电饭煲的电热丝最好选用超导材料
C.微波炉利用电磁波来加热食品
D.电风扇利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作
答案
【核心要点突破】
一、1.驿马 烽火 信鸽 慢 近 少
2.莫尔斯
3.电话 话筒 键盘 听筒
二、1.γ射线 X射线 紫外线 可见光 红外线
微波 无线电波
2.Hz 103 106
3.光 3×108 4.c=λν
三、1.光导纤维 光纤 抗干扰能力强
能减少信号衰减 远距离 大容量
2.卫星通信 微波通信 移动通信
3.通信线路 电磁波
四、转化 转移 不变
五、1.能量 可再生 不可再生
2.内能 电能
3.裂变 聚变
六、1.导体 半导体 绝缘体
2.半导体 硅 锗 砷化镓
3.超导 超导材料
4.1~100 nm 纳米材料
【教材知识纵横】
不能 能 340 3×108
【教材图片解读】
命题点1 贝尔 话筒 键盘 听筒 膜片 碳粒
声音 电 膜片 电磁铁 电 声音
命题点2 红外线 可见光 紫外线 γ射线
X射线 红外线
命题点3 电磁波 短
命题点4 激光 反射
命题点5 裂变 聚变 核聚变
命题点6 导体 绝缘体 单向导电 放大电信号
命题点7 电阻为零 超导磁浮现象 零电阻
远距离大功率 无摩擦运行
【重点实验再现】
实验一 (4)重力势能 动能 重力势能 动能 不变
实验二 (5)单向
【中考真题链接】
1.A 电磁波既能传递信息也能传递能量,故A正确;电磁波的传播不需要介质,故B错误;电磁波和声波都可以传递信息,故C错误;5G通信技术主要是利用电磁波传递信息的,故D错误。
2.B ①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号,推理可得电磁波可以在真空中传播,不符合题意;②放在密闭金属盒内的收音机,不能接收到电台信号,说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波,符合题意;③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网,可以防止微波泄漏,说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波,符合题意;④用导线时断时续地连接旧干电池的两极,附近的收音机发出“咔啦咔啦”的声音,说明变化的电流可以产生电磁波,不符合题意。
3.C 电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A正确;电磁波既可以传递信息,又可以传递能量,例如图微波炉就是利用电磁波传递能量的,故B正确;5G和4G技术使用的电磁波在真空中的传播速度相同,都为3×108 m/s,故C错误;在使用手机的过程中,由于手机有一定的电阻,根据焦耳定律可知,会产生一定的热量,即一部分电能转化为内能,故D正确。
4.声音不能在真空中传播
电磁波可以在真空中传播 不能
将手机放在真空罩中,打电话呼叫手机,同时用抽气机抽去罩中的空气,直到听不到铃声,这说明声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播;手机仍能接收到呼叫信号,说明电磁波可以在真空中传播;电磁波遇到金属会被反射,将手机放在密闭的金属容器中,打电话呼叫容器中的手机,这时手机不能接收到呼叫信号。
5.3×108 射频
6.D 当电流通过电动机时,电流做功,消耗电能转化为机械能和内能;钻头冲击墙壁,克服摩擦做功,将机械能转化为内能;由此分析可知,在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。
7.机械能转化为电能 并 由压电陶瓷的工作过程可知,压电陶瓷受到撞击时产生高电压,发出电火花,因此撞击时,通过压电陶瓷实现的能量转化是机械能转化为电能;由图可知,两块压电陶瓷的正极、负极分别并列连在一起,因此是并联的。
8.动 重力势 减少
9.C 太阳能转化为其他形式能量的方式有三种:一是光热转换,例如图用太阳能集热器把水加热;二是光化转换,把太阳能转化为化学能;三是光电转换,把太阳能转化为电能,故C符合题意。
10.B
11.石油 方向 石油属于不可再生能源;风能、水能、太阳能、地热能可以在自然界源源不断地得到,属于可再生能源。电动机工作时电能转化为机械能的同时,还要向空气中散热,这些散失的内能无法再自动转化为电能,是因为能量转化具有方向性。
12.电磁感应 机械 可再生 波浪发电机是根据电磁感应原理发电的,利用波浪发电时,将机械能转化为电能;海浪能够源源不断地从自然界中获得,属于可再生能源。
13.B 干木条属于绝缘体,所以,不能使小灯泡发光,故A错误。铜丝是导体,能使小灯泡发光,故B正确。塑料棒不易导电,属于绝缘体,不能使小灯泡发光,故C错误。陶瓷棒不易导电,属于绝缘体,不能使小灯泡发光,故D错误。
14.D
15.B
16.C 煤是不可再生能源,燃煤发电容易造成环境污染,故A错误;红沿河核电站是辽宁省第一座核电站,它利用核裂变发电,故B错误;利用半导体材料可以制作二极管、三极管,故C正确;超导材料的电阻为零,根据Q=I2Rt知,电流通过时不会发热,所以不能应用于电饭锅的电热丝,故D错误。
17.B 计算机的二极管具有单向导电性,是用半导体材料制成的,故A正确;超导体的电阻为零,而电热丝是利用电流的热效应来工作的,所以超导体不能用作电热丝,故B错误;微波炉是利用电磁波来加热食品的,故C正确;电风扇的主要部件是电动机,电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故D正确。