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微波爐是現(xiàn)代家庭中的烹飪工具.接通電源后微波爐內(nèi)的磁控管能產(chǎn)生頻率很高波長很短的電磁波,故稱為微波.微波有以下重要特性:
①微波的傳播速度等于光速,微波遇到金屬物體,會像光遇到鏡子一樣地發(fā)生反射.
②微波遇到絕緣材料,如玻璃、塑料等,會像光透過玻璃一樣順利通過.
③微波遇到含水的食品,能夠被其大量吸收,引起食品內(nèi)部分子發(fā)生劇烈的振動,達到加熱食品的目的.
④過量的微波照射對人體有害.
(1)微波在真空中的傳播速度為______m/s.
(2)若一微波束與金屬板成30°角射向金屬板,反射時反射角為______.
(3)為防止微波泄漏對人體造成傷害,在玻璃爐門內(nèi)側(cè)應(yīng)裝有______.
(4)小明家使用的微波爐功率為1000W,小明用該微波爐加熱質(zhì)量為300g、溫度為20℃的水至沸騰,用時2min,這段時間內(nèi)微波爐的效率為______.
【答案】
分析:(1)微波是一種電磁波,其在真空中的傳播速度與光速相同;
(2)微波束射到金屬板上時,反射角與入射角相同,是微波束與金屬板夾角的余角;
(3)微波遇到絕緣材料,如玻璃、塑料等,會順利通過,但遇到金屬則不能通過;
(4)微波爐的效率等于物質(zhì)吸收的熱量與消耗電能的比值.
解答:解:(1)微波可以在真空中傳播,其速度是3×10
8m/s;
(2)微波束射到金屬板上反射時的反射角是:90°-30°=60°;
(3)在微波爐門內(nèi)側(cè)應(yīng)裝上金屬網(wǎng),微波就不會泄露到外面,能避免對人體造成傷害;
(4)加熱質(zhì)量為300g、溫度為20℃的水至沸騰所吸收的熱量為:Q
吸=cm(t-t
)=4.2×10
3J/(kg?℃)×0.3kg×(100℃-20℃)=1.008×10
5J;
微波爐消耗的電能為:W=Pt=1000W×120s=1.2×10
5J;
微波爐的效率=
=84%;
故答案為:(1)3×lO
8;
(2)60°;
(3)金屬網(wǎng);
(4)84%.
點評:此題涉及到電磁波的速度、電磁波傳播的特點,以及微波爐效率的計算,綜合性較強,屬于中檔題.