Question

微波爐是一種利用向食物發(fā)射微波，進而將以微波形式存在的電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來對食物加熱的廚具．因為微波可以深入食物表面內(nèi)約5 cm，因此與蒸烤類廚具比較，具有加熱更加迅速的特點．

小明家最近買了一個微波爐，他聽人們講利用微波爐對食物加熱，不僅加熱時間短，還具備加熱效率高的特點．為了驗證后一種說法，他決定借助電能表、手表、溫度計、煤氣灶等器材實際測量一下．為此他查看了家中微波爐后面的銘牌，上面注明額定輸入功率為1200 W，他又查看了他家的單相電子電能表，上面注明3200imp／kW•h．之后，他關(guān)閉其他所有家用電器，將體積為lL、溫度為20℃的水放入微波爐并用中火開始加熱，同時用鐘表計時并記錄電能表上面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù)，歷時7 min，電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了320次，此時取出并測得水的溫度為80℃．

（1）若用煤氣灶來加熱同樣多的水到同樣的溫度需用0.0168 kg煤氣，則煤氣灶的效率為    ．（水的比熱容為4.2×10³J/（kg·℃），煤氣的熱值為5.0×10⁷J/kg）

（2）微波爐燒水時的效率    ．小明還知道微波爐中發(fā)射微波的器件叫做微波管，某微波爐內(nèi)的微波管只有一只，且該微波管只能在額定電壓下以額定功率工作，這個微波爐是如何僅僅利用這只微波管實現(xiàn)在不同擋位工作的昵?    ．

 

Answer 1

【答案】

30%；70%；改變微波管工作時間與間歇時間的比值實現(xiàn)不同檔位的切換

【解析】

試題分析：（1）用煤氣灶來加熱同樣多的水到同樣的溫度需用0.0168kg煤氣，放出的熱量

Q_放=mq=0.0168kg×5.0×10⁷J/kg=8.4×10⁵J，

水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×10^-3m³=1kg；

水吸收的熱量：Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁵J；

煤氣灶的效率：；

（2）①7min微波爐消耗的電能：；

水吸收的熱量：Q=2.52×10⁵J；

微波爐的效率：；

②微波爐是間斷性工作的：

當微波爐中的微波管在額定電壓下以額定功率連續(xù)工作時，設(shè)定為高火檔；

當微波爐中的微波管在額定電壓下以額定功率間歇工作時，設(shè)定為非高火檔；

并且工作時間與不工作時間的比值越小，微波爐的檔位越低．

考點：熱平衡方程的應(yīng)用．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應(yīng)用題，利用所學知識解決生活中的疑難問題，使學生覺得學了物理有用，有意義！