Question

小明家购买了一台微波炉．小明查询获知：微波炉是利用微波来煮饭烧菜的．微波是一种电磁波．这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有“个性“．微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收．则：
（1）为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧用______材料制成；装食物的容器则用______材料制成．
（2）小明家购买的微波炉的微波频率为2450MHz，则此微波在真空中的传播波长为多少？
（3）小明家购买的微波炉功率为1000W，小明用该微波炉加热质量为300g、温度为20℃的水至沸腾，用时2min，这段时间内微波炉的效率为多少？（c_水=4.2×10³J/（kg?℃），盛水容器吸热不计，气压为一个标准大气压）

Answer 1

（1）金属能反射电磁波，为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧用金属材料制成；
电磁波能穿过绝缘材料，但不会消耗能量，装食物的容器则用绝缘材料制成．
（2）∵v=λf，
∴λ=

v

f

=

3×108m/s

2450×106Hz

≈0.12m；                                                             
（3）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁵J，
微波炉消耗的电能W=Pt=1000W×120s=1.2×10⁵J，
微波炉的效率η=

Q

W

=

1.008×105J

1.2×105J

=84%；    
答：（1）金属；绝缘材料；    
（2）微波在真空中的传播波长为0.12m；
（3）微波炉的效率是84%．