Question

11．微波炉是人们用来加热食品的常用灶具．微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料．微波炉使用的微波频率为2450MHz．
（1）为了用电安全，微波炉应该使用三脚（“两脚”或“三脚”）插头．
（2）用微波炉加热饭菜时，应选用玻璃（选填“不锈钢”、“铁”或“玻璃”）容器来加热，加热过程中是将电能转化为内能．
（3）小明想知道微波炉的热效率，他用电能表（表头如图所示）、温度计等工具进行了如下实验：
（A）在杯中装有质量为m的冷水，测出水的初温为t₀；
（B）把杯子放进微波炉，并选择高温档；
（C）将微波炉定时器旋转到两分钟的位置并记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数n；
（D）加热结束后，迅速测出水的末温t．
①为了测出微波炉的热效率，应分别求出水吸收的热量和微波炉消耗的电能．
②电能表指示灯闪烁一次，用电器消耗的电能E₀=1.125×10³J．
③微波炉热效率的表达式为：η=$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$．（用字母表示）

Answer 1

分析 （1）大功率用电器就属外壳需要接地，以确保安全；
（2）根据微波特性选择容器材料；加热过程将电能转化为内能；
（3）根据微波炉的热效率分析①；利用电能表参数和闪烁次数求出消耗电能；利用利用水的吸热公式和消耗的电能结合效率公式求出效率．

解答 解：（1）大功率用电器就属外壳需要接地，以确保安全，因此电磁炉应使用三角插头；
（2）微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐熟塑胶等材料，因此用微波炉加热饭菜时，应选用玻璃容器来加热；加热过程中将电能转化为内能；
（3）①根据微波炉的热效率公式可知，要测出微波炉的热效率，应分别求出水吸收的热量和微波炉消耗的电能；
②电能表指示灯闪烁一次，用电器消耗的电能E₀=$\frac{1}{3200}$×3.6×10⁶J=1.125×10³J；
③水吸收的热量为Q=cm（t-t₀），
消耗得电能为E=nE₀；
故微波炉的效率为：η=$\frac{Q}{E}$=$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$；
故答案为：（1）三脚；（2）玻璃；电；（3）①水吸收的热量；②1.125×10³；③$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$．

点评 此题考查大功率用电器的使用安全问题、微波炉的加热选材、测量加热效率以及我们设计实验的能力，我们要能够根据要求设计出合理的实验方案，这也是初中物理教学大纲中明确要求的．需要掌握．