题目内容


频率为300MHz~300GHz的电磁波,它的波长很短,通常称之为微波。微波能沿直线传播,在遇到金属材料时能发生反射;遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料时可以穿透;遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收,并将微波的电磁能量变为内能。

人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率一般为900 MHz/1800 MHz波段。使用手机通话时,微波会对人体产生一种“加热效应”,微波频率越高,人对其能量吸收率就越高,危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。

某种型号GSM手机的主要技术参数表

工作电压

标准配置电池

最长通话时间

最大发射功率

工作频率

4.1 V

670mAh

300min

2 W

900/1800 MHz

请根据这些技术参数和微波的上述特性解决问题                                                                                                                                                      

 (1)手机的最大工作电流约是多少?在300 min的通话时间内,手机的平均功率约为多少?    ’

 (2)请列举两项减小手机微波辐射危害的措施。

 (3)某网站上登载了一则“手机煮鸡蛋”的消息:两名实验人员将一个生鸡蛋放置在陶瓷杯子里,在鸡蛋两侧各放置一部手机,让听筒与鸡蛋的水平距离保持2 cm左右。用其中一部手机拨通另一部手机,并保持通话状态。在实验进行到65 min时,实验人员取出鸡蛋,发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪,并简要说明理由。


(1)手机的最大工作电流    I=P/U=2W/4.1V=0.49A…………………(2分)

按最大工作电流0.49A计算.手机可放电0.67/0.49=1.37小时.所以在300min 的通话时间内手机的平均功率………………………( 2 分)

(或者)

 ( 2 ) ① 降低手机的发射功率(如CDMA手机的最大发射功率是0.2W)

② 减少通话时间

③ 用耳机和小麦克风通话使手机离开头部远一些,减少对于头部的伤害

说明:每列举一项l分,最多2分。

 ( 3 )这则消息叙述的事实是不能实现的………………………(1分)

以一个鸡蛋的质量为50g计算, 因为鸡蛋的主要成分是水,所以比热和水差不多,设煮熟鸡蛋的温度升高最大约为 80 ℃ …………………………………………………………………(1分)

即煮熟一个鸡蛋相当于把50g水加热温度升高80℃ 需要吸收的热最:

Q吸=cm(t2-t1)=1.68×104J

两个手机通话,根据(1)的计算,其发射微波的平均功率可取0.55W ,那么通话65 min ,提供的能且大约是4.3×103J(0.55W×65×60s×2=4290J).即使按最大功率2W计算,手机也只能提供大约是1.56×104J的能量。考虑到手机是向四面八方发射电磁波,设各个方向的强度是大致相同的.鸡蛋所接受的电磁波只可能是手机发射电磁波中的很小一部分(小于1/6)。因此手机不可能把鸡蛋煮熟,网站的消息是虚假的。………………………………………………………………( 3 分)

型号

CC5020

额定压力

5MPa

电源

220V~/50Hz

额定流量

20L/min

额定功率

2.2kW

防护等级

IP25

说明:本题为一个开放题.这一问的解答,只要学生提出合理的假设、条件,分析的合情合理.即可以得分。


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