Question

【題目】超聲波加濕器通電工作時(shí)，霧化片產(chǎn)生每秒170萬次的高頻率振動(dòng)，將水拋離水面霧化成大量1μm～5μm的超微粒子（水霧），吹散到空氣中使空氣濕潤，改變空氣的濕度． 圖甲所示是某型號超聲波加濕器，下表為其部分技術(shù)參數(shù)，其中額定加濕量是指加濕器正常工作1h霧化水的體積；循環(huán)風(fēng)量是指加濕器正常工作1h通過風(fēng)扇的空氣體積；加濕效率是指實(shí)際加濕量和實(shí)際輸入功率的比值．

額定加濕量Q額	15L/h
額定電壓U額	220V
額定功率P額	660W
水箱容量V	30L
加濕效率k	≥1.2×10﹣2L/（hW）

（1）水霧化成超微粒子的過程（選填是或不是）汽化現(xiàn)象．加濕器正常工作時(shí)電流為A，加滿水后最多能加濕h．
（2）在沒有其他用電器接入電路的情況下，加濕器工作30min，標(biāo)有“3000imp/kWh”的電能表指示燈閃爍了720次，此過程中加濕器的實(shí)際功率多少W？加濕器的加濕量Q實(shí)至少為多少L/h？
（3）超聲波內(nèi)部有一個(gè)濕度監(jiān)測裝置，利用濕敏電阻可實(shí)現(xiàn)對環(huán)境濕度的精確測量．圖乙中為該濕度監(jiān)測裝置的電路圖，已知電源電壓為24V，定值電阻R0的阻值為120Ω，電流表的量程為0～100mA，電壓表的量程為0～15V，濕敏電阻的阻值R0隨濕度RH變化的關(guān)系圖線如圖丙所示，請你根據(jù)該電路計(jì)算濕度監(jiān)測裝置能夠測量的濕度范圍．

Answer 1

【答案】
（1）不是；3；2
（2）解：加濕器消耗的電能：

W= ×1kWh=0.24kWh=8.64×105J，

加濕器實(shí)際功率：

P= = =480W，

因?yàn)榧訚裥�率k= ，最小值η=1.2×10﹣2L/（hW），

所以實(shí)際加濕量至少為：

Q=kP=1.2×10﹣2L/（hW）×480W=5.76L/h

（3）解：電路最大電流I大=100mA=0.1A，由I= 可得，電路中的總電阻：

R總= = =240Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，濕敏電阻的阻值：

R0=R總﹣R=240Ω﹣120Ω=120Ω，

由圖丙可知，環(huán)境濕度為30%；

當(dāng)電壓表的示數(shù)U0大=15V時(shí)，R兩端的電壓：

UR=U﹣U0大=24V﹣15V=9V，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，I= = ，即 = ，

解得：R0′=200Ω，

由圖丙所示可知，此時(shí)的濕度為90%；

所以，該電路能夠測量的濕度范圍是30%～90%

【解析】解：（1）水霧化成的超微粒子仍為液體，該過程不是汽化現(xiàn)象； 由P=UI可知，加濕器正常工作時(shí)的電流：
I= = =3A；
加滿水后最多能加濕的時(shí)間：
t= =2h；
（1）物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化；根據(jù)P=UI求出加濕器正常工作時(shí)的電流，根據(jù)“額定加濕量”求出加滿水后最多能加濕時(shí)間；（2）知道“3000r/kWh”（每消耗1kWh電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)）和電能表轉(zhuǎn)數(shù)，可求消耗的電能，知道時(shí)間，求出實(shí)際輸入電功率，知道加濕效率，根據(jù)加濕效率公式求出實(shí)際加濕量．（3）當(dāng)電路中的電流最大時(shí)濕敏電阻的阻值最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出濕敏電阻的阻值，然后根據(jù)圖象讀出對應(yīng)的濕度；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)濕敏電阻的阻值最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出濕敏電阻的阻值，由圖丙可知此時(shí)環(huán)境濕度，得出該電路能夠測量的濕度范圍．