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(zhǎng)很短的電磁波,故稱為微波.微波有以下重要特性:(A)微波的傳播速度等于光速,微波遇到金屬物體,會(huì)像光遇到鏡子一樣地發(fā)生反射.(B)微波遇到玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料,會(huì)像光透過(guò)玻璃一樣順利通過(guò).(C)微波遇到含水的食品,能夠被其大量吸收,引起食物內(nèi)部分子發(fā)生劇烈的振動(dòng),以達(dá)到加熱食品的目的.(D)過(guò)量的微波照射對(duì)人體有害.
(1)微波在空氣中的傳播速度約為 km/s.
(2)若一微波束與金屬板成30°角射向金屬板,反射時(shí)反射角為 .
(3)為防止微波泄漏對(duì)人體造成傷害,在玻璃爐門(mén)內(nèi)側(cè)應(yīng)裝有 .
(4)小明家的微波爐加熱質(zhì)量為300g、溫度為20℃的水至90℃,用時(shí)2min.通常情況下,將這些水加熱3min,其溫度是 ℃.
【答案】
分析:根據(jù)題干提供的信息分別分析回答:
(1)微波是一種電磁波,其在空氣中的傳播速度與光速相同;
(2)入射光線與法線之間的夾角叫入射角,求出入射角,再根據(jù)反射定律求反射角;
(3)微波遇到絕緣材料,如玻璃、塑料等,會(huì)順利通過(guò),但遇到金屬則不能通過(guò);
(4)利用吸熱公式求出加熱2min水吸收的熱量,因?yàn)樗盏臒崃颗c時(shí)間成正比,求出加熱3min水吸收的熱量,再根據(jù)吸熱公式求水溫度的變化,溫度變化若超過(guò)80℃,則水已沸騰、溫度不再升高,在通常情況下水的沸點(diǎn)為100℃.
解答:解:(1)微波可以在空氣中傳播,其速度是3×10
5km/s;
(2)微波束射到金屬板上反射時(shí)的反射角等于入射角:90°-30°=60°;
(3)在微波爐門(mén)內(nèi)側(cè)應(yīng)裝上金屬網(wǎng),微波就不會(huì)泄露到外面,能避免對(duì)人體造成傷害;
(4)加熱2min把質(zhì)量為300g、溫度為20℃的水至90℃,所吸收的熱量:
Q
吸=cm(t-t
)=4.2×10
3J/(kg?℃)×0.3kg×(90℃-20℃)=8.82×10
4J;
則加熱1min可以吸熱4.41×10
4J;
所以加熱3min吸熱為4.41×10
4J×3=1.323×10
5J;
∵Q
吸′=cm△t=4.2×10
3J/(kg?℃)×0.3kg×△t,
∴△t=
=
=105℃,
∵通常情況下水的沸點(diǎn)為100℃,
∴將這些水加熱到100℃后,水沸騰但溫度不變,水的溫度為100℃.
故答案為:(1)3×1O
5;(2)60°;(3)金屬網(wǎng);(4)100.
點(diǎn)評(píng):本題涉及到電磁波的速度、電磁波傳播的特點(diǎn),以及熱量的計(jì)算,知識(shí)點(diǎn)多、綜合性較強(qiáng),計(jì)算加熱3min水的溫度時(shí),用好“水吸收的熱量與時(shí)間成正比”,注意沸騰規(guī)律的應(yīng)用(水沸騰時(shí)吸熱但溫度不變).