Question

小明家購(gòu)買了一臺(tái)微波爐．小明查詢獲知：微波爐是利用微波來(lái)煮飯燒菜的．微波是一種電磁波．這種電磁波的能量不僅比通常的無(wú)線電波大得多，而且還很有“個(gè)性“．微波一碰到金屬就發(fā)生反射，金屬根本沒(méi)有辦法吸收或傳導(dǎo)它；微波可以穿過(guò)玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，但不會(huì)消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透過(guò)，其能量反而會(huì)被吸收．則：
（1）為防止微波泄漏對(duì)人體造成傷害，在玻璃爐門內(nèi)側(cè)用

金屬

材料制成；裝食物的容器則用

絕緣

材料制成．
（2）小明家購(gòu)買的微波爐的微波頻率為2450MHz，則此微波在真空中的傳播波長(zhǎng)為多少？
（3）小明家購(gòu)買的微波爐功率為1000W，小明用該微波爐加熱質(zhì)量為300g、溫度為20℃的水至沸騰，用時(shí)2min，這段時(shí)間內(nèi)微波爐的效率為多少？（c_水=4.2×10³J/（kg?℃），盛水容器吸熱不計(jì)，氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中提供的信息分析答題．
（2）由v=λf的變形公式求出波長(zhǎng)．
（3）由熱量公式求出水所吸收的熱量，由W=Pt求出微波爐消耗的電能，然后由效率公式求出微波爐的效率．

解答：解：（1）金屬能反射電磁波，為防止微波泄漏對(duì)人體造成傷害，在玻璃爐門內(nèi)側(cè)用金屬材料制成；
電磁波能穿過(guò)絕緣材料，但不會(huì)消耗能量，裝食物的容器則用絕緣材料制成．
（2）∵v=λf，
∴λ=

v

f

=

3×108m/s

2450×106Hz

≈0.12m；                                                             
（3）水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁵J，
微波爐消耗的電能W=Pt=1000W×120s=1.2×10⁵J，
微波爐的效率η=

Q

W

=

1.008×105J

1.2×105J

=84%；    
答：（1）金屬；絕緣材料；    
（2）微波在真空中的傳播波長(zhǎng)為0.12m；
（3）微波爐的效率是84%．

點(diǎn)評(píng)：理解題目所提供的信息是正確解（1）的關(guān)鍵；熟練應(yīng)用波速、波長(zhǎng)與頻率間的關(guān)系公式即可求出波長(zhǎng)．