科普小知识包括什么（科普性小知识）

【不可再生能源】不能在短期内从自然界得到补充的能源.如化石能源、核能等，下面我们就来聊聊关于科普小知识包括什么?接下来我们就一起去了解一下吧!

科普小知识包括什么

【不可再生能源】不能在短期内从自然界得到补充的能源.如化石能源、核能等。

【可再生能源】可在自然界里源源不断地得到的能源.如风能、水能、太阳能等。未来的理想能源应满足的条件：足够丰富、足够便宜、相关技术必须成熟、足够安全、清洁

可再生能源和不可再生能源都是相对一次能源而言的，区别的关键是判断是否可短期内从自然界获得。

我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源，我们称为一次能源。风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源。

电能不属于一次能源，它通常是由其他形式的能转化而来的，最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类所用。那么，为什么很多地方要使用电能，而不直接使用一次能源呢?这是因为电能便于输送和转化。现代社会离不开的各种各样的用电器，是将电能转化为其他各种形式能量的转化器。由于电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，所以称电能这样的能源为二次能源。

【硅太阳能电池】现在制成的太阳能电池以硅电池发展得最为成熟.硅太阳能电池把太阳能直接转变成直流电.大量生产的硅电池，其光―电转化效率一般为9%~12%，也就是在地面阳光强度为1kW/m²的条件下，每平方厘米的硅电池，能产生100mW的电能.

聚变和裂变的比较

【裂变】较大原子核分裂为较小原子核的过程。条件“用中子轰击较大原子核”释放的核能巨大。可利用核反应堆控制链“式反应速度。例如核电站。

【聚变】质量很小的原子核结合成较大原子核的过程。

条件超高温。释放的核能更加巨大。目前，核聚变还不能加以控制。例如氢弹、太阳内部发生的反应 。

核电站和核废料处理核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备反应堆内的铀核发生裂变时会释放能量，也会产生射线。如果射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害，所以核反应堆都封闭在一个厚厚的钢筋混凝土壳中。

核电站一旦发生核泄漏事故，就可能产生严重的危害，所以核电站的安全性应得到高度重视。为此，科学家们制订了严格的安全措施和安全标准。

核电站使用过的核燃料称为核废料。由于核废料仍然具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方。某些发达国家将核废料运送到其他国家去埋放，引起了环境保护者的广泛抗议。

核电站给水力资源、化石能源缺乏的地区提供了一种好的选择，也给人类解决能源危机带来希望。在化石能源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择。

物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功。水的沸点与气压有关，只有在1个标准大气压下，水的沸点才为100；“热胀冷缩”是指当物体温度升高时，体积增大，物体温度降低时，体积减小。

水的比热和冰的比热容不同，说明物质的此达客与物质的状态有关；物质的比热容定属于物质的一种性质，同种物质状态不变时比热容相同，与物质的质量、体积无关。

液体的温度达到沸点的同时还必须吸收热量，才会沸腾。

晶体在熔化过程中和液体在沸腾过程中都吸热，温度不变，晶体在熔化过程中处于固液共存状态。

物质熔化和凝固所用时间不一定相同；热量只能从温度高的物体传给温度低的物体，发生热传递的条件是：物体之间存在温度差。

凸透镜对光具有会聚作用，凹透镜对光具有发散作用。

声音是由物体的振动产生的。

【乐音的特性】发音物体有规律地振动而产生的具有固定音高的音称乐音。乐音的三个特性中，音调的高低由发声体振动的频率的高低决定，响度的大小由发声体振动的振幅的大小决定，音色的好坏由发声体的材料、结构决定。

噪音的规范用法是噪声，从生理学观点来看，凡是干扰人们休息、学习和工作以及对人们所要听的声音产生干扰的声音，即不需要的声音，统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时，就形成噪声污染。

减弱噪声有三个途径：在声源处；在传播途中；在人耳处。

【声音的产生和传播】一切声音的产生都是由于物体的振动；物体振动停止，发声也停止，物体发声停止，声音并不会就此消失，声音产生后会以声波的形式向四周传播。

声音靠介质传播，真空不能传声，人耳也只能听到一定频率范围内的声音，低于20Hz的次声和高于20000Hz的超声人耳都听不到。因此，人耳能听到声音的条件是：①发声体振动；②有传播声音的介质；③接收到的声波在人耳的听觉范围内。防止噪声的危害要从声音的产生、传播和防止声音进人人的耳朵这三个方面着手。（介质是起决定作用的物质。一种物质存在于另一种物质内部时，后者是前者的介质。）

燃烧一定发光、放热，但有发光、放热现象的不一定是燃烧，如电灯通电后发光、放热。燃烧需要同时满足三个条件，缺一不可。

化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。由于全世界能源的消耗逐年上涨，这些不可再生能源会在不太长的时间内消耗殆尽。

未来的理想能源要能够大规模替代石油、煤炭和天然气等化石能源，首先必须足够丰富，可以保证长期使用。像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到，所以我们把它们称为可再生能源。可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向。

除此之外，未来的理想能源还必须满足以下几个条件：必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。秉承可持续发展的思想，开发和探索各种新能源是人类未来进一步发展所要解决的重要课题。

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。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。

太阳能电池可以将太阳能转化为电能，供我们使用。太阳能电池具有使用寿命较长、没有污染的优点，但是，它的转化效率较低，而且每个太阳能电池产生的电压较低。太阳能电池应用已经很广泛，我国部分太阳能发电站已并人电网，成为电力供应的来源之一。

目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。

太阳向外辐射的能量中，只有约20亿分之一传递到地球。太阳光已经照耀我们的地球近50亿年。地球在这50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。以化石能源为例，煤、石油、天然气等是地球给人类提供的最主要的一次能源。远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，时间进程在高压下渐渐变成了石油和煤。在石油形成过土壤-程中还放出天然气。今天，我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。

我们知道，分子是由原子构成的，原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动。

进一步的研究表明，原子核还有如图22.2-1所示的更精细的内部结构：原子核由质子和中子组个成，质子带正电荷，其电荷量跟电子电荷量相等，《子中子不带电；质子的质量大约是电子的1836倍，中子和质子的质量几乎相同。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。

质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量， 这就是核能。

用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。这就是裂变中的链式反应。

核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆。核电站利用反应堆产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆的功率非常小，大约需要260座这样的反应堆才能点亮一只40W的灯泡。然面，这是人类利用核能的关键一步。目前，全世界已经建成了几百座核电站，核能发电是重要的电力来源之一。随着我国具有完全自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术电站华龙一号的建设，我国的核能发电技术已居于世界领先地位。

核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。链式反应如果不加控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。原子弹爆炸时发生的链式反应，是不加控制的。在人类实现可控核裂变大约3年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。

如果将某些质量很小的原子核，例如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成)，在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变，有时把聚变也称为热核反应。

A核、氟核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。

如何实现可控聚变，如何利用可控聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着。海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。

已探测的数据表明，目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。

生产和生活中利用的这些能量，是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。

人类利用能源的历程，自从原始人发现使用火的方法以后，能源就成为人类文明跃进的重要物质基础。钻木取火在人类利用能量的历史上非常重要。

电话是怎样传递声音信息的

固定电话可以通过电流传递声音信息。最简单的电话由话筒和听筒组成。为了完成通话，话筒和听筒之间要连上一对电话线。话筒把声音变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方。在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。

一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上号码。使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路断开。如果在一台交换机与另一台交换机之间连接上若干对电话线，这样，两个不同交换机的用户也就能互相通话了。

无线电广播信号的发射和接收。话筒把插音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音颜电信号加鼓到高电流上，再通过天线产生电磁波发射到空中。

收音机的天线接收到各种各样的电磁波。转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里。扬声器把音频电信号转换成声音，我们就听到广播电台的节目了。

电磁波可以传递各种信息，广播、电视、移动电话都是利用电磁波来传递信息的。作为载体的电磁波，频丰选高，相同时间内可以传输的信息就越多。从利用长波、中波、短波，渐到利用微波、光波来通信，所用的频率越来越高了。可以形象地说，信息之路越来越宽了。

现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的。打这种长途电话时，会感到》对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原因之一，是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间。

微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信，这些通信方式是从不同的视角进行分类的：微波通信按加载信号的电磁波的波长来分类；卫星通信、光纤通信按传播介质或设备来分类，网络通信按通信者之间的联络关系来分类。网络通信也可以采用光纤通信方式，微波通信也可以通过卫星传播，这些分类是可以重叠的。

【激光的应用】除了通信外，激光还有许多其他应用。激光来的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准日标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和收到反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。

由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上。让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图像。由于会聚点小，光盘记录信息的密度很高。

激光还有一个特点是亮度高，也就是说它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体的被照部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在这一瞬间也要汽化了。因此，我们可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔，医学上可以用激光做“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。

电子邮件像电话一样快，同时又像信件一样方前提便，收件人可以在任何时候通过上网的计算机或手机打开信箱，查看邮件。除了文字之外，我们也可以把照片、语音及任何信息变成数字文件用电子邮件传送。

世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网，这样就能做到信息资源的共享。除了收发电子邮件外，我们逐可以从网上看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。

计算机之间的联结，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。

计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。如果某人的计算机跟一个叫做服务器的大计算机相联，就是平常说的“上网”。目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件，。当甲给乙发送一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到乙的服务器B，储存起来。一旦乙“上网”，他就能从自己的服务器B得到这个邮件。每个电子信箱都有自己的“地址”这样才能把邮件送到正确的地方。例如，某电子信箱的地址是xiaolin@server.com.cn，这表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫server.com.cn。其中“cn”是China的简写。“.com”则是公司代号的编码。

通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播。

我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。不过，普通的光源包含了许多不同波长(频率)的光，难以用它携带信息。1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光——激光。1966年，华裔物理学家高提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。

光从光导纤维的一端射人，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤并成一束再敷上保护层，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。

微波的波长为10m~1mm， 频率为30MHz~3×10°MHz。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。还似线光

微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，近似直线。因此，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去。而且，信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办?能不能利用地球的卫星——月球进行微波中继通信呢

月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们太远了——38万千米!信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。

现在，人类可以用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，从地面上看，它好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。它们就像几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面。通信卫星。板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转化成电能，供卫星使用

利用卫星来发射和接收电磁波信号应用非常广泛，例如中国建立的北斗卫星导航系统，可提供全天候的即时定位服务。

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