2025年高考物理微波加熱與普通加熱的區(qū)別

　　[趣味物理]微波加熱與普通加熱的區(qū)別

　　利用微波爐中的微波來烹調(diào)食物現(xiàn)在已經(jīng)很普及，由于微波烹調(diào)具有加熱快、節(jié)能、不污染環(huán)境、保鮮度好等優(yōu)點，因此微波爐在我國被廣泛推廣應(yīng)用．

　　一、微波加熱原理

　　微波烹調(diào)的基礎(chǔ)是微波對介質(zhì)加熱．根據(jù)物理理論可知，介質(zhì)分子可分為有極分子和無極分子兩大類．有極分子的正、負電荷的中心不重合，其間有一段距離，可等效為一個電偶極子（如水）．在外電場的作用下，使原來雜亂無章的有極分子沿著外電場的方向轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向極化（無極分子的正、負電荷中心重合，在外電場的作用下使分子中的正負電荷中心沿電場方向只產(chǎn)生位移極化）．如果外電場是交變的，那末有極分子的轉(zhuǎn)向也要隨電場的變化而不斷改變方向．在這個過程中，由于分子間的相互碰撞，將使電能轉(zhuǎn)化為分子的動能，然后再轉(zhuǎn)化為熱能，使物體的溫度升高．由此可見，對于有極分子組成的物體（如被烹調(diào)的食物），交變電場就容易對它進行加熱．

　　表征介質(zhì)在外電場作用下極化程度的物理量叫介電常數(shù)．（在交變電場作用下，介質(zhì)的介電常數(shù)是復(fù)數(shù)，虛數(shù)部分反映了介質(zhì)的損耗）．實際上，介電常數(shù)并不是一個不變的數(shù)，在不同的條件下，其介電常數(shù)也不相同．例如水在微波條件下的介電常數(shù)和損耗比一般物質(zhì)大很多，因此較容易吸收微波能量而被加熱．

　　微波是一種頻率極高的電磁波，照射在理想導(dǎo)電金屬表面上將被全反射．照射在介質(zhì)表面則有一小部分被反射，而大部分能穿透到介質(zhì)內(nèi)部，并在內(nèi)部逐漸被介質(zhì)吸收而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽�其穿透深度主要決定于介質(zhì)的介電常數(shù)和電磁波的頻率．在微波頻率下對一般物體其穿透深度可達幾厘米．

　　微波對生物體還有一種生物效應(yīng)，在一定條件下對細胞、細菌具有抑制和殺傷作用．

　　二、微波加熱與普通加熱的區(qū)別

　　由此可見，微波加熱與通常的加熱方式不一樣．通常的加熱方式是要有一個高溫熱源，通過輻射和傳導(dǎo)，先使物體的表面加熱，然后再由傳導(dǎo)和對流在物體內(nèi)部逐漸向其縱深加熱，這樣加熱速度很慢；而微波爐加熱是用磁控管（在爐內(nèi)頂部）產(chǎn)生微波，然后將微波照射到六面都用金屬組成的空箱（又叫諧振腔）中，食物放在箱中，微波在箱壁上被來回反射，同時從各個方向穿到被烹調(diào)的食物中去，對食物進行加熱，箱壁不吸收微波，只有箱中的容器和食物被加熱，因此效率高、速度快．由于加熱速度快，因此對食物營養(yǎng)的破壞很少（即保鮮度好）．

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