Question

14．閱讀短文，回答問題．
超聲波加濕器
超聲波加濕器通電工作時，霧化片產(chǎn)生每秒170萬次的高頻率振動，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)風量是指加濕器正常工作1h通過風扇的空氣體積；加濕效率是指實際加濕量和實際輸入功率的比值．

型號	×××	額定加濕量	15L/h
額定電壓	220V	額定輸入功率	500W
水箱容量	25L	循環(huán)風量	2000m3/h
加濕效率	≥1.2×10-2L/（h•W）	輪子與地面接觸的總面積	6.0×10-4m3
凈重	95kg

（1）加濕器正常工作時，每小時通過風扇的空氣質量為2580kg；加滿水時，加濕器對水平地面的壓強為2×10⁶Pa．（空氣密度ρ=1.29kg/m³，g取10N/kg）
（2）加濕器正常工作時的電流為2.27A，加滿水后最多能加濕1.67h．
（3）下列說法中錯誤的是C．
A、加濕器產(chǎn)生的超聲波是由霧化片振動產(chǎn)生的  B、加濕器通電使霧化片振動，電能主要轉化為機械能
C、水霧化成超微粒子的過程是汽化現(xiàn)象   D、水霧化成超微粒子需要能量，說明分子間有引力
（4）在沒有其他用電器接入電路的情況下，加濕器工作30min，標有“3000imp/kW•h”的電能表指示燈閃爍了720次，此過程中加濕器消耗的電能為8.64×10⁵J，實際加濕量至少為5.76L/h．
（5）利用濕敏電阻可實現(xiàn)對環(huán)境濕度的精確測量，如圖乙所示，電源電壓為24V，定值電阻R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變化的關系圖線如圖丙所示，該電路能夠測量的濕度范圍是30%～90%；將電壓表表盤的相關刻度值轉化為對應的濕度值，制成一個簡易濕度計，該濕度計的刻度值分布是不均勻（選填“均勻”或“不均勻”）的．

Answer 1

分析 （1）由密度公式的變形公式求出空氣的質量；求出加滿水時加濕器對地面的壓力，然后由壓強公式求出壓強．
（2）由電功率公式求出加濕器正常工作時的電流；根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出加濕時間．
（3）根據(jù)題意分析答題；
（4）根據(jù)電表指針閃爍次數(shù)求出消耗的電能，然后求出實際加濕量；
（5）由串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出濕敏電阻阻值，然后由圖丙所示圖象求出濕度．

解答 解：（1）加濕器正常工作時，每小時通過風扇的空氣質量：
m=ρV=1.29kg/m³×2000m³/h×1h=2580kg；
加滿水時，水的質量：m_水=ρ_水V_水=1×10³kg/m³×25×10^-3m³=25kg，
加濕器對水平地面的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{（95kg+25kg）×10N/kg}{6×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2×10⁶Pa；
（2）由P=UI可知，加濕器正常工作時的電流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{500W}{220V}$≈2.27A；
加滿水后最多能加濕的時間：t=$\frac{25L}{15L/h}$≈1.67h；
（3）A、加濕器產(chǎn)生的超聲波是由霧化片振動產(chǎn)生的，故A正確；
B、加濕器通電使霧化片振動，電能主要轉化為機械能，故B正確；
C、水霧化成的超微粒子仍為液體，該過程不是汽化現(xiàn)象，故C錯誤；
D、水霧化成超微粒子需要能量，說明分子間有引力，故D正確；本題選錯誤的，故選C．
（4）加濕器消耗的電能：W=$\frac{1kW•h}{3000imp}$×720imp=0.24kW•h=8.64×10⁵J，
加濕器實際功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{8.64×1{0}^{5}J}{30×60s}$=480W，
實際加濕量至少為：V=ηP=1.2×10^-2L/（h•W）×480W=5.76L/h．
（5）電路最大電流為：100mA=0.1A，電阻R兩端電壓：U_R=IR=0.1A×120Ω=12V，
此時R₀兩端電壓：U₀=U-U_R=24V-12V=12V，電阻阻值：R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{12V}{0.1A}$=120Ω，
由圖丙所示可知，此時濕度為：30%；
R₀兩端最大電壓：U₀′=15V，此時電路電流：I′=$\frac{U-{U}_{0}′}{R}$=$\frac{24V-15V}{120Ω}$=0.075A，
R₀的阻值：R₀′=$\frac{{U}_{0}′}{I′}$=$\frac{15V}{0.075A}$=200Ω，由圖丙所示可知，此時的濕度為：90%；
電壓表示數(shù)：U_V=U-IR=U-$\frac{U}{R+{R}_{0}}$R，電壓表示數(shù)與R₀不成正比，濕度計的刻度值分布不均勻的．
故答案為：（1）2580；2×10⁶；（2）2.27；1.67；（3）C；（4）8.64×10⁵；5.76；（5）30%～90%；不均勻．

點評 本題是一道信息給予題，認真審題、根據(jù)題意獲取所需信息，應用密度公式、壓強公式、串聯(lián)電路特點與歐姆定律即可正確解題．