Question

1．工業(yè)超聲波加濕器通電工作時(shí)產(chǎn)生高頻率振動(dòng)，將水拋離水面霧化成大量細(xì)小水滴，吹散到空中改變空氣的濕度．圖甲所示是某型號(hào)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．

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

（1）水霧化成細(xì)小水滴的過程不是（選填“是”或“不是”）汽化現(xiàn)象．正常工作時(shí)，加滿水后能加濕2 h，1小時(shí)用到水的質(zhì)量是15kg．
（2）加濕器正常工作時(shí)的電流為多少？
（3）超聲波加濕器內(nèi)部有一個(gè)濕度監(jiān)測(cè)裝置，利用濕敏電阻可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境濕度的精確測(cè)量．圖乙中為該濕度監(jiān)測(cè)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R隨濕度RH變化的關(guān)系圖線如圖丙所示，請(qǐng)你根據(jù)該電路計(jì)算濕度監(jiān)測(cè)裝置能夠測(cè)量的濕度范圍．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化；根據(jù)“額定加濕量”求出加滿水后最多能加濕時(shí)間；再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出水的質(zhì)量；
（2）根據(jù)P=UI求出加濕器正常工作時(shí)的電流；
（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(duì)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(cè)量的濕度范圍．

解答 解：（1）水霧化成的超微粒子仍為液體，所以該過程不是汽化現(xiàn)象；
加滿水后最多能加濕的時(shí)間：
t=$\frac{30L}{15L/h}$=2h；
根據(jù)題意可知，1h用到水的體積V=15L=15×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×15×10^-3m³=15kg；
（2）由P=UI可知，加濕器正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{660W}{220V}$=3A；
（3）電路最大電流I_大=100mA=0.1A，由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{24V}{0.1A}$=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：
R=R_總-R₀=240Ω-120Ω=120Ω，
由圖丙可知，環(huán)境濕度為30%；
當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U_R=15V時(shí)，R₀兩端的電壓：
U_R0=U-U_R=24V-15V=9V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，I=$\frac{{U}_{R0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{R}}{R′}$，即 $\frac{9V}{120Ω}$=$\frac{15V}{R′}$，
解得：R′=200Ω，
由圖丙所示可知，此時(shí)的濕度為90%；
所以，該電路能夠測(cè)量的濕度范圍是30%～90%．
故答案為：（1）不是；2；15；
（2）加濕器正常工作時(shí)的電流為3A；
（3）濕度監(jiān)測(cè)裝置能夠測(cè)量的濕度范圍30%～90%．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道信息給予題，認(rèn)真審題、根據(jù)題意獲取所需信息，應(yīng)用密度公式、電功公式、歐姆定律公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．