核心概念
物理学
波长
频率
能量
简介
你有没有吃过微波加热的零食，第一口烫得要命，但第二口仍然是冰冻的？如果你经历过这种情况，那么你就知道微波炉有热点和冷点。这就是为什么它们通常会有一个旋转托盘，以确保你的食物均匀受热。在这个活动中，你将使用棉花糖来绘制微波炉中热点和冷点的位置。准备好让事情热起来吧！
背景
你可能经常使用厨房微波炉，甚至都不会去想它是如何工作的，或者它为什么能如此快速地加热你的食物。尽管微波炉是一种日常厨房用具，但它实际上是非常精密的科学设备！
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对于这个活动，理解微波炉如何加热食物的基本原理很重要。它们将电能（来自墙上的插座）转化为非常小的无线电波。由于这些无线电波非常小，我们称它们为微波！这些波以光速（每秒 186,000 英里）传播，并携带大量的能量。这些微波进入烤箱的食物隔间，在那里它们在墙壁上反弹；然而，当它们碰到食物时，它们就会停止反弹。微波不是被反射，而是穿透食物，导致其水分子振动，这些水分子相互碰撞，从而引起更多的振动。随着这些振动，食物的温度升高——分子的振动越多，食物就越热。
你可能已经注意到微波炉并不总是均匀地加热你的食物。这是因为微波就像光、声音甚至海浪一样，有波峰和波谷。微波在其波峰和波谷处携带最多的能量，而在过渡点处的能量非常少。当这些波穿过你的微波炉时，它们在波周期的不同点击中食物。因此，在你的微波炉中烹制完墨西哥卷饼后，你的第一口可能滚烫，而下一口仍然是冰冻的。
在这个活动中，我们将绘制穿过你微波炉的波的波峰和波谷，并观察你烤箱的旋转托盘如何帮助你的食物更均匀地烹饪。
材料
带有可拆卸旋转托盘的微波炉
两个大的、可微波加热的砂锅菜盘（确保它们可以放入微波炉内，并在托盘上自由旋转。）
两袋棉花糖（巧克力片也可以。）
黄油（至少四到六汤匙）
烤箱手套
叉子
一张纸
笔或铅笔
一位成年帮手
大碗
尺子（可选）
制作棉花糖零食或其他棉花糖食谱的食谱和配料（可选—以避免浪费在此活动中使用的棉花糖）
准备
在两个砂锅菜盘上涂上黄油（这将使你完成测试后更容易清洁。）
将你的棉花糖紧密地排列在你的第一个砂锅菜盘中，使棉花糖紧挨着。
将砂锅菜盘放在微波炉的旋转托盘上。
步骤
将微波炉设置为低功率和一分钟。按开始。（注意：微波功率各不相同。如果你的棉花糖不受此温度和时间的影响，请尝试增加棉花糖在微波炉中的时间。）
时间到后，小心地取出菜盘，观察棉花糖。（小心：盘子可能很热！使用烤箱手套，并请一位成人帮助你！）
用你的叉子轻轻戳一下棉花糖。注意质地和外观。棉花糖的外观如何变化？棉花糖的质地如何变化？它们比以前更软还是更粘？所有棉花糖看起来和感觉都一样，还是有些变化比其他棉花糖大？你认为是什么导致了它们的变化？
将菜盘放在一边。
将第二袋棉花糖以与第一个相同的方式排列在你的第二个砂锅菜盘中。
从你的微波炉中取出旋转托盘。（请一位成年人帮助你完成此步骤！）
将砂锅菜盘放入微波炉。
将微波炉设置为低功率，持续一分钟。按开始。
时间到后，小心地取出菜盘，观察棉花糖。（小心：盘子可能很热！使用你的烤箱手套，并请一位成人帮助你！）
再次，用你的叉子轻轻戳一下棉花糖。注意质地和外观。棉花糖的外观如何变化？棉花糖的质地如何变化——它们比以前更软还是更粘？它们看起来和感觉都一样，还是有些变化比其他棉花糖大？你认为是什么导致了变化？
看看你是否可以找到哪些棉花糖融化了，哪些没有融化的规律。尝试识别菜盘中棉花糖没有融化的位置，以及其他融化的位置。如果你愿意，可以使用你的尺子测量两个相邻的融化点之间的距离。融化点之间的距离是否相似？
比较两个菜盘中的棉花糖。与另一个菜盘相比，一个菜盘中是否融化了更多的棉花糖？哪个菜盘似乎使棉花糖融化得最均匀？
观察和结果
在这个活动中，我们使用棉花糖来绘制微波炉中的热点和冷点，这些热点和冷点是由加热食物的微波的波长引起的。在活动的第一部分中，你的棉花糖菜盘放在微波炉内的旋转托盘上。在这种情况下，你可能会发现一些棉花糖比其他棉花糖稍微融化得更多。
相反，在活动的第二部分中，你取出了旋转托盘，因此棉花糖菜盘在加热时没有移动。在这种情况下，你应该观察到棉花糖的融化部分和未融化部分之间有更明显的对比，因为菜盘没有在托盘上旋转。
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