师:同学们好,我们来看今天的学习目标。接下来,以一个有趣的实验开启今天的学习。很多同学可能有这样的经历:边打电话边走进电梯,电梯门关闭后,手机信号突然没了,这是为什么呢?大家有没有深究过原因?有人或许会猜想,是电梯门关闭阻断了手机信号。我们知道,关上门的电梯相当于一个密封的金属盒。那同学们能不能利用家里的物件,模拟这种现象做实验呢?当然,不能跑到冰箱里去做。接下来看看在家可以怎么做。

  为模拟刚才的情景,我找了一个铁盒和两台手机。先确认两台手机有没有欠费停机,拨号后手机响,说明两台手机都没问题。接着把一台手机放进铁盒再拨号,手机能接通。然后把盖子盖上,再次拨号,这次手机没响,无法接通。实验做完了,有兴趣的同学课后可以通过查找资料,了解产生这种现象的原因。其实,密封铁盒里的手机不能接通,是因为铁盒阻断了手机通信所需的电磁波。

  我们平常用手机打电话、上网,都是利用电磁波传播实现的。关于电磁波,同学们了解多少呢?接下来一起认识电磁波。为直观研究电磁波,人们把电磁波按频率从低到高的顺序排列,这个图叫电磁波谱。看下面这条坐标轴,标的是电磁波的频率,上面数字的单位是赫兹。同时,电磁波谱中还标注了一些频段电磁波的名称。频段就是频率范围,比如频率从10千赫到3千吉赫的电磁波,称为无线电波。这里出现两个新单位:千赫和吉赫,按照规律,还有其他名称,比如红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。

  电磁波频率的单位,除了赫兹、千赫、吉赫,常用的还有兆赫。它们之间的换算关系如下:1千赫等于10的3次方赫兹,1兆赫等于10的6次方赫兹,1吉赫等于10的9次方赫兹。科学家发现,电磁波在真空中传播速度大约是3×10的8次方米每秒,而且不同频率的电磁波在真空中传播速度相同。

  回到手机,手机信号来自运营商,国家工信部会给不同运营商分配特定频段。看这个表,这是国家工信部向某运营商发放的4G和5G网络部分频段。老师考考大家,该运营商分配到的4G网络频段的电磁波,属于无线电波、红外线、可见光还是其他?其实这道题不难,主要考查审题能力和从图表提取信息的能力。解题关键在这:题目问的是4G网络频段,所以在表格中找第一栏,这里频率单位是兆赫兹,但电磁波谱中单位是赫兹,要进行单位换算。根据换算规律,1880兆赫等于1.88×10的9次方赫兹,所以该运营商4G网络分配到的频段在1.88×10的9次方赫到1.89×10的9次方赫这个范围,在电磁波谱中就是蓝色区域。同理,可算出该运营商5G网络频段。先把频率换算成赫,5G频段在4.8×10的9次方赫到4.9×10的9次方赫之间,从电磁波谱可知是红色区域。从表格可知,国家工信部分配给该运营商的4G和5G网络频段不同。

  同学们知道5G是什么意思吗?它不是电脑存储空间的“g”。5G的“G”是英文单词“generation”的缩写,5G指第五代移动通信技术,4G就是第四代移动通信技术,之前还有1G、2G和3G。从图中可知,在1G时代,手机只能打电话,短信都发不了。但随着科技进步,如今5G技术已应用在很多前沿领域,像无人驾驶、VR技术、智能家居、物联网等,有兴趣的同学可上网了解更多5G知识。

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《9年级下册物理 第21章 认识电磁波 逐字稿-2,474字 第5版》.docx
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