Question

小明家購買了一臺微波爐．小明查詢獲知：微波爐是利用微波來煮飯燒菜的．微波是一種電磁波．這種電磁波的能量不僅比通常的無線電波大得多，而且還很有“個性“．微波一碰到金屬就發生反射，金屬根本沒有辦法吸收或傳導它；微波可以穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，但不會消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透過，其能量反而會被吸收．則：
（1）為防止微波泄漏對人體造成傷害，在玻璃爐門內側用

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為多少？
（3）小明家購買的微波爐功率為1000W，小明用該微波爐加熱質量為300g、溫度為20℃的水至沸騰，用時2min，這段時間內微波爐的效率為多少？（c_水=4.2×10³J/（kg?℃），盛水容器吸熱不計，氣壓為一個標準大氣壓）

Answer 1

分析：（1）根據表中提供的信息分析答題．
（2）由v=λf的變形公式求出波長．
（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，為防止微波泄漏對人體造成傷害，在玻璃爐門內側用金屬材料制成；
電磁波能穿過絕緣材料，但不會消耗能量，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為0.12m；
（3）微波爐的效率是84%．

點評：理解題目所提供的信息是正確解（1）的關鍵；熟練應用波速、波長與頻率間的關系公式即可求出波長．