内容正文:
第一部分 考点过关
第十五讲 走进信息时代能源、材料与社会
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感受信息
1.信息记录的发展史:大脑→文字→光记录、磁记录.中华民族的祖先发明的 造纸和印刷术 为信息的记录做出了杰出贡献.
2.信息的传播
(1)电报:19世纪30年代,莫尔斯用短、长脉冲(点和划)代表字母,使信息以电码的形式沿电线传送出去.
造纸和印刷术
②原理:话筒把声信号变成 电 信号,听筒把电信号还原成 声 信号.
③电话实际是利用 电流 传递信息的.手机是利用 电磁波 传递信息的.
电
声
电流
电磁波
(2)电话
①发明:1876年,由 贝尔 发明.
贝尔
电磁波
1.电磁波谱:γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波.
2.主要用途
(1)医生用 γ射线 做脑手术,用 X射线 判断是否骨折.
(2)电视机、空调等设备的遥控器用 红外线 遥控.
(3) 微波 在通信领域大显身手.
(4) 无线电波 用于收音机、电视机、飞机、雷达等.
γ射线
X射线
红外线
微波
无线电波
3.波的特征
(1)波速:波传播的快慢,用字母 c 表示.电磁波在真空中的传播速度约是 3×108 m/s.
(2)波长:相邻两个波峰(或波谷)间的距离,用字母 λ 表示,单位是 m .
(3)频率:波周期性变化的次数与时间之比,用字母 ν 表示,单位是 Hz .
c
3×108
λ
m
ν
Hz
(4)波速、波长与频率的关系: c=λν ;在真空中,电磁波的波速一定,所以电磁波的波长和频率互成反比关系.频率越高,波长越短;频率越低,波长越长.
温馨提示
倒车雷达应用了超声波;无人驾驶应用了电磁波.
c=λν
踏上信息高速公路
1.光导纤维
(1)简称:光纤,是传输 光信号 的器件.
(2)方式:光信号从光纤一端进入线芯后,在线芯与包层的交界面上反复发生 反射 向前传播.
(3)特点:抗干扰能力 强 ,能减少信号衰减,适用于 远距离、大容量传输信息 .
光信号
反射
强
远距
离、大容量传输信息
2.现代电信网络
(1)卫星通信:卫星把地面站送来的信号接收下来,进行放大,然后转发给另外的地面站.
(2)微波通信:微波通信像接力赛,每隔几十千米修建一座接力站,接收并放大信号,继续传送.
(3)移动通信:移动电话用微波信号与电话网络联系.移动通信的基地台是按蜂窝的构造布局的.
3.互联网:利用有线通信和 无线通信 将分布于世界各地的计算机网络连接起来,传送 计算机信号 ,实现信息传递和资源共享.
无线通信
计算机信号
能量的转化与守恒
1.多种形式的能量
(1)化学能:由于 化学反应 而产生的能量.燃料燃烧时产生的光和热来源于燃料里储存的 化学能 ;人们的生活、工作所消耗的能量来源于食物里储存的 化学能 ;蓄电池、干电池对外提供的 电能 来源于电池里储存的化学能.
(2)核能:由于核反应,物质的 原子核结构 发生变化而释放的能量.原子弹、氢弹爆炸时释放的能量来源于 核能 .
化学反应
化学能
化学能
电
能
原子核结构
核能
2.能量的转移与转化
(1)地球上的能量来源:主要来源于 太阳 ,它的内部每时每刻都发生着 核反应 ,释放出巨大的能量.
(2)能量的转移:一种能量在一定条件下从一个物体转移到其他物体,而能的形式 没有 变化.如碰撞和热传递.
(3)能量的转化:一种形式的能量在一定条件下转化为其他形式的能量.
太阳
核反应
没有
(4)能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为 其他形式 ,或者从一个物体 转移 到其他物体,而能的总量保持不变.
(5)能量的转移与转化具有 方向 性.
其他形式
转移
方向
能源的开发和利用
1.能源的分类
(1)可再生能源:可以长期提供或可以再生的能源,如 太阳能 、 风能 、 水能 .
(2)不可再生能源:一旦消耗就很难再生的能源,如 煤 、 石油 、 天然气 和铀矿等化石或矿物能源.
2.新能源
(1)太阳能
①特点:既 相对清洁 、又 取之不尽 .
太阳
能
风能
水能
煤
石
油
天然气
相对清洁
取之不尽
(2)核能
①核裂变:较重的原子核裂变为较轻的原子核.应用:制造原子弹、建设核能发电站.
②核聚变:较轻的原子核结合成为较重的原子核.应用:制造氢弹、太阳内部的核反应.
②利用:
(3)其他新能源: 地热能 、 潮汐能 、 风能 等,都能用