Question

4．微波炉在家庭中的使用越来越普及，它是利用微波辐射来加热食品的，微波炉产生的微波是波长为122毫米的电磁波，电磁波的波速c取3×10⁸米/秒，波速等于波长λ乘以频率υ．由现代物理知识我们能知道，它是一份一份的，某一份微波具有能量E等于该波频率υ与普朗克恒量h（h=6.63×10^-34焦•秒）的乘积，下面是微波的一些特性：
反射性--微波遇到金属后会被反射回来 
穿透性--微波能穿透玻璃、陶瓷、耐热塑料等 
吸收性--微波能被食物分子，尤其是水分子吸收，并使分子振荡而升温     
根据以上叙述和您对微波炉的认识，解决以下问题：
（1）就对微波炉的使用说法，你认识正确打上“√“，错的打上“ד：
a、微波炉烹调食物要比普通炉灶快×
 b、微波炉不能使用金属容器，而能使用玻璃的容器√ 
c、微波炉烤蛋糕时要在原料中多加些水√ 
（2）微波炉工作时食物分子吸收到一份微波；分子增加能量是多少？
（3）家用“PE220-900“的微波炉，以额定功率工作时，其1分钟内产生多少份微波？（不计其它能耗）

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，据微波的特性分析判断；
（2）利用c=λυ求出其频率，再结合E=υh求出能量；
（3）利用W=Pt求出微波炉1min消耗的电能，其产生的微波分数n=$\frac{W}{E}$．

解答 解：
（1）由材料可知微波有反射性、穿透性、吸收性，由此可以判断：
a、由于微波炉不能烹调食物，故微波炉烹调食物要比普通炉灶快，错误；
b、由于微波遇到金属后会被反射回来，故微波炉不能使用金属容器，而能使用玻璃的容器，正确；
c、微波能被食物分子，尤其是水分子吸收，并使分子振荡而升温，故微波炉烤蛋糕时要在原料中多加些水，正确；
（2）由于c=λυ，则υ=$\frac{c}{λ}$=$\frac{3×1{0}^{8}m/s}{122×1{0}^{-3}m}$≈2.46×10⁹Hz
故微波炉工作时食物分子吸收到一份微波；分子增加能量是：E=υh=2.46×10⁹Hz×6.63×10^-34J•s≈1.63×10^-24J；
（3）微波炉，以额定功率工作时，其1分钟内消耗的电能为W=Pt=900W×60s=54000J，则产生的微波份数为n=$\frac{W}{E}$=$\frac{54000J}{1.63×1{0}^{-24}J}$≈3.31×10²⁸份．
答：①×；√；√； ②分子增加能量是1.63×10^-24J；③以额定功率工作时，其1分钟内产生3.31×10²⁸份微波．

点评 此题涉及到电磁波的速度、电磁波传播的特点，本题是一道信息给予题，综合性较强，属于中档题．