为什么烤箱必须提前预热？

最近刚入手了一台烤箱，想烤个蛋糕试试手。可每次看食谱都强调要提前预热，有时候忘了等它热好就直接把东西塞进去了，结果烤出来的饼干塌塌的，蛋糕中间也没熟透。我试过不预热直接烤，也试过预热时间短一点，但效果都不太理想，要么表面焦了里面还是生的，要么就是上色不均匀。想问下懂烘焙的朋友们，烤箱预热到底有多重要？不预热的话，是热量不够还是温度分布有问题？是不是所有类型的烤箱都必须预热，还是说有些小烤箱或者空气炸锅可以跳过这一步？希望有经验的朋友能讲讲背后的原理，顺便给点实用的预热小技巧，比如怎么判断预热好了、不同食材对预热的敏感度有啥区别。谢谢啦！