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微波炉为什么能加热食物？《张朝阳的物理课》告诉你金属碗和瓷碗区别

2021-11-15 15:23:51 来源：北京商报

荡秋千和重力加速度有什么关联？微波炉为什么能加热食物？11月14日12时，《张朝阳的物理课》第四期开讲，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，继续“玩转”牛顿定律，从上一期的谐振运动、瑞利散射，引申到今天的简谐振动、单摆和物理摆，课程从浅显到深奥，循序渐进，张朝阳提醒大家：“没有理解的，还可以去搜狐视频关注流观看回放。”该课程将于每周周五、周日12时在搜狐视频直播。

微波炉为什么能加热食物？ 物理课通过生活现象解释原理

作为麻省理工学院的物理学博士，张朝阳在直播中重新操起“老本行”。从11月5日开始，《张朝阳的物理课》已经直播四期。在本期的直播课程中，张朝阳依然从常见现象入手，抛出一个问题：微波炉如何加热食物？他不急于解释，而是讲起“简谐运动”。

张朝阳画了弹簧和小球，弹簧一端连接小球。假设弹簧的劲度系数是k，小球质量为m，计算出小球做简谐振动，得出弹簧对小球的拉力，以及小球的振幅。“周五那天讲了电场和磁场，它们会扰动空气分子。今天增加了有外力驱动的情况下，方程的运算。就是刚才说的简谐运动。”张朝阳说。

“简谐振动”在生活中非常常见，他举了荡秋千和大部队过桥的例子。秋千的摆动频率是由绳子长度和重力一起决定的。秋千本身的频率是一定的，当外力作用的频率和秋千的频率相同时，就会越荡越高。大部队过桥也是同样道理，桥也有固定频率，如果队伍的步伐和桥固有频率一样，桥就有坍塌危险。

这个原理也适用于微波炉。食物一般都含有水分。水分子是极性分子，遇上电场，它会调整方向。微波电场的转动频率恰好与水分子频率一致，水分子的转动始终会被转动的电场加速，从而不断获得能量，这也是共振现象。“共振过程中，水分子振荡得越来越剧烈，能量越来越高，食物就热了。”在直播中，张朝阳还提醒一个生活小常识：为什么瓷碗可以用于微波炉，而金属碗不行。“微波可以穿透瓷碗，从内到外加热食物。但金属碗带电，会反射微波。”他解释。

利用数学模型推导物理公式进行实证鼓励网友打破思维边界

《张朝阳的物理课》不仅解释了生活中常见现象背后的原理，还层层深入，将知识点落到物理公式上。他通过第一宇宙速度、第二宇宙速度、库伦定律、简谐运动等，层层递进，步步演算，得出了瑞利散射、单摆、物理摆的公式。

讲解过程中，他不断提醒大家，每堂课的后半段有很多运算，涉及大学、中学物理和数学，会比较难。“听不懂没关系。可以把我讲的分解成模块，一个不懂，听下一个，不要卡住。”如果理解困难，网友可在搜狐视频“关注流”观看回放，通过“直播白板”复习。也有“课代表”将每堂课的笔记，发布在搜狐新闻客户端“关注流”上，便于随时查漏补缺。

观察生活现象+解释背后原理+推导演算公式，结合四期《张朝阳的物理课》可以看出，直播课程都是从日常现象引入，先帮助网友理解现象，提升兴趣，接着“透过现象看本质”，解释物理知识，反过来解决生活中的问题。

在第一、第二期直播中，张朝阳科普了“力”和“速度”，并现场计算出了马斯克的飞船和中国空间站每日绕地球飞过的圈数；而第三、四期的内容则一脉相承，都和“振动”相关，科普了可见光的基本知识，解释了早中晚太阳颜色不一样的原因，以及天空呈现蓝色的秘密。

这也印证着课堂开始的观点：“物理是算出来的，玄乎其玄的科幻概念和实证有区别。”张朝阳认为虽然物理并不轻松，但每个人不应该觉得自己可能学不会一件事而不去学，恰恰相反，聪明在于过程，看起来枯燥的物理知识如果经过分解后再理解，并不一定比生活中的事更困难。张朝阳鼓励网友应该打破思维的边界，科学学习，希望每个人都能对这个世界充满更多的好奇心与勇气。

据了解，在未来课程中，张朝阳还会科普光速的问题、潮汐的秘密等日常现象中涉及到的物理知识。通过设置一个个话题，以深入浅出的讲解方式，利用物理学解释生活现象，达到专业人士认可，普通人能听懂的效果，借此激发科学学习的热潮。

标签：张朝阳瓷碗物理课微波炉