Question

13．如图所示的微波炉是现代家庭中的烹饪工具，接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高波长很短的电磁波，故称为微波．微波有以下重要特性：微波的传播速度等于光速，微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射；微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会像光透过玻璃一样顺利通过；微波遇到含水的食品，能够被其大量吸收，引起食品内部分子发生剧烈的振动，达到加热食品的目的；过量的微波照射对人体有害．
（1）通过短文的阅读，在微波炉中应选用下列哪种容器来加热饭菜C；
A．不锈钢盆子     B．铁盆子    C．玻璃盆子     D．铜盆子
（2）若一束微波与金属板成60°角射向金属板，反射时反射角为30°．
（3）下面是一位顾客与卖微波炉的售货员之间的一段对话，售货员说：“微波炉很省电，用它加热食物时花不了多少电费，”顾客说：“微波炉太费电，一使用微波炉家里的总开关就容易跳闸”关于他们的说法如何解释；
（4）若微波炉的功率为1000W，加热1kg 20℃的水至沸腾用时7min（标准大气压下），这段时间内微波炉的效率为80%？

Answer 1

分析 （1）微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会顺利通过，但遇到金属则不能通过；
（2）微波遇到金属物体会像光遇到镜子一样地发生反射，根据光的反射定律求出反射角；
（3）根据公式W=Pt可以解释售货员所说的微波炉很省电；根据P=UI可以解释顾客说的微波炉功率大，微波炉一开总开关就容易跳闸；
（4）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，根据P=$\frac{W}{t}$求出微波炉消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出微波炉的效率．

解答 解：（1）由题意可知，微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射，用不锈钢盆子、铁盆子、铜盆子盛食物时，微波不能透过，所以它们不能作为微波炉加热食物的容器；
微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会像光透过玻璃一样顺利通过，玻璃盆子是绝缘体，可用做为微波炉加热食物的容器；
（2）一束微波与金属板成60°角射向金属板，则入射角为90°-60°=30°，由光的反射定律可知反射角等于入射角，则反射角为30°；
（3）顾客与售货员从不同角度论述微波炉耗电情况：
售货员认为微波炉很省电，是说用微波炉虽然功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以不“费电”；
顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，微波炉一开总开关就容易跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”；
（4）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，微波炉消耗的电能：
W=Pt=1000W×7×60s=4.2×10⁵J，
微波炉的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）C；
（2）30°；
（3）售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉消耗的电能少；顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉的电功率大；
（4）80%．

点评 本题考查了光的反射定律和吸热公式、电功公式、效率公式的应用以及对电功、电功率的理解，要注意从题干中获取有用的信息．