Question

11．微波爐是人們用來加熱食品的常用灶具．微波是一種高頻電磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐熱塑膠等材料．微波爐使用的微波頻率為2450MHz．
（1）為了用電安全，微波爐應該使用三腳（“兩腳”或“三腳”）插頭．
（2）用微波爐加熱飯菜時，應選用玻璃（選填“不銹鋼”、“鐵”或“玻璃”）容器來加熱，加熱過程中是將電能轉化為內能．
（3）小明想知道微波爐的熱效率，他用電能表（表頭如圖所示）、溫度計等工具進行了如下實驗：
（A）在杯中裝有質量為m的冷水，測出水的初溫為t₀；
（B）把杯子放進微波爐，并選擇高溫檔；
（C）將微波爐定時器旋轉到兩分鐘的位置并記錄電能表指示燈在這個時間內閃爍的次數n；
（D）加熱結束后，迅速測出水的末溫t．
①為了測出微波爐的熱效率，應分別求出水吸收的熱量和微波爐消耗的電能．
②電能表指示燈閃爍一次，用電器消耗的電能E₀=1.125×10³J．
③微波爐熱效率的表達式為：η=$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$．（用字母表示）

Answer 1

分析 （1）大功率用電器就屬外殼需要接地，以確保安全；
（2）根據微波特性選擇容器材料；加熱過程將電能轉化為內能；
（3）根據微波爐的熱效率分析①；利用電能表參數和閃爍次數求出消耗電能；利用利用水的吸熱公式和消耗的電能結合效率公式求出效率．

解答 解：（1）大功率用電器就屬外殼需要接地，以確保安全，因此電磁爐應使用三角插頭；
（2）微波是一種高頻電磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐熟塑膠等材料，因此用微波爐加熱飯菜時，應選用玻璃容器來加熱；加熱過程中將電能轉化為內能；
（3）①根據微波爐的熱效率公式可知，要測出微波爐的熱效率，應分別求出水吸收的熱量和微波爐消耗的電能；
②電能表指示燈閃爍一次，用電器消耗的電能E₀=$\frac{1}{3200}$×3.6×10⁶J=1.125×10³J；
③水吸收的熱量為Q=cm（t-t₀），
消耗得電能為E=nE₀；
故微波爐的效率為：η=$\frac{Q}{E}$=$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$；
故答案為：（1）三腳；（2）玻璃；電；（3）①水吸收的熱量；②1.125×10³；③$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$．

點評 此題考查大功率用電器的使用安全問題、微波爐的加熱選材、測量加熱效率以及我們設計實驗的能力，我們要能夠根據要求設計出合理的實驗方案，這也是初中物理教學大綱中明確要求的．需要掌握．