《十七、信息传递与能量.docVIP

十七、信息的传递 能源与可持续发展 [复习指导] 本单元主要内容是信息的传递和能源与可持续发展.包括电话的基本结构及作用电、电磁波、信息传递的方式以及能源家族、能源革命、利用太阳能和核能. 1.电话的基本结构及作用 最简单的电话是由话筒和听筒组成的，话筒和听筒是通过导线串联在电路中的.要使甲、乙两部电话接通还需要导线.话筒由膜片、碳粒、金属盒(也叫碳精盘)组成，它的作用是把声音的振动转变为强弱变化的电流.电流沿着导线把信息传到远方.听筒由薄铁膜片、电磁体(为减小声音的失真，铁芯用永磁铁制成)组成，它的作用是把强弱变化的电流转化为薄铁片的振动，使人们听到声音. 2.电磁波 当导体中的电流迅速发生变化时，导体会在周围空间发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，因而叫电磁波. 电磁波的传播不需要介质，电磁波在同一物质中的传播速度是不变的，它在真空中的传播速度等于光速，约为3×108 m/s. 电磁波是个非常大的家族，教材图18.2－3列出了电磁波的一些名称：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线等.在我们周围的空间里，存在着形形色色的广播、电视和无线电通信所用的电磁波，叫无线电波，频率为数百千赫至数百兆赫. 3.模拟通信和数字通信 模拟通信：在电话通信中，用户线上传送的电信号是随着用户声音大小的变化而变化的.这个信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种信号称为模拟信号.在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信”；数字通信：用点“.”和画“—”的组合代表各种数字.一定的数字组合代表一个汉字；于是，一系列点和画组成的信号就可以代表一个完整的句子了.像这样用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，这种通信方式叫做数字通信.实际上，不仅可以用点和画，还可以用长短不同的声音、长短不同的亮光,甚至可以用电压(或电流)的有无、磁体的南北极、或者“0”、“1”两个不同的数字，来组成各种数字信号，用来传递丰富多彩的声音、图像等各种信息. 4.光纤通信与卫星通信 光纤通信：光导纤维是激光通信用的特殊管道，是很细很细的玻璃丝，光可以沿着玻璃丝传播.不管玻璃丝怎样弯曲，从它一端射入的光都会顺着它传播，再从另一端射出. 通常数条光纤一起敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息.由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息. 光导纤维能够传光，利用它的这种性质，也可以把光信号传到远方，构成光的“有线通信”系统，这就是光纤通信. 卫星通信：人类用发射的通信卫星作微波通信的中继站，实现了卫星通信的梦想.通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中静止不动. 卫星通信主要有以下优点：(1)通信范围大，只要卫星发射的波束覆盖的范围均可进行通信；(2)不易受陆地灾害影响；(3)建设速度快；(4)易于实现广播和多址通信；(5)电路和话务量可灵活调整；(6)同一信道可用于不同方向和不同区域. 5.能源家族 像煤、石油、天然气等，能够为人类提供能量的物质都可以叫做能源.按能源产生的方式可以分为一次能源和二次能源；按人类开发早晚和使用的情况可分为常规能源和新能源；从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源. 6.历史上的三次能源革命 钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命，从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来，这就是人类第一次能源革命.蒸汽机的发明是人类利用能源的新里程碑，人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命. 人类的主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化. 20世纪40年代，物理学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕. 7.利用太阳能的四个渠道 (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)被海洋吸收,成为海洋的内能；(4)被人们直接利用. 8.直接利用太阳能的三种方式 (1)将太阳能直接转化为内能； (2)将太阳能直接转化为电能； (3)将太阳能直接转化为化学能.通过绿色植物光合作用可以实现这样的转化.人工方法可利用光电池实现这样的转化. 太阳能有着很多的优点：(1)太阳能巨大，仅一小时到达地球表面的太阳能就比目前全世界一年能源生产的总量还多；(2)供应时间长，是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源；(3)分布广阔，获取方便；(4)安全清洁、无污染.所以现在世界各国都在研究、开发太阳能的利用. 目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热，例如太阳能热水器；另一种是用太阳