Question

【題目】2016 年 12 月 18 日—22 日，我國北方大范圍被霧霾籠罩，鄭州市 PM2.5 濃度峰值一度超過 500 微克/立方米，市政府啟動(dòng)了重污染天氣紅色預(yù)警．在“十面霾伏”下，空氣凈化器（如圖甲所示）成為市場上暢銷的家電．

（1）空氣凈化器中有多種不同的技術(shù)，其中一種叫做靜電集塵技術(shù)，其工作過程如圖乙所示， 受污染的空氣被吸入后，顆粒物進(jìn)入電離區(qū)帶上電荷，然后在集塵器上被帶點(diǎn)金屬網(wǎng)捕獲．其 捕獲原理是_______．

（2）圖表為某品牌空氣凈化器的部分參數(shù)．

①其正常工作時(shí)電流為________A；

②如果室內(nèi)面積為 100m2，房間高度為 3m，請你計(jì)算出房間內(nèi) 空氣全部更換一次，理論上需要________h；

③若在上述時(shí)間內(nèi)沒有其他用電器接入電路的情況下，標(biāo)有“3000imp/kw·h”的電能表指示燈閃爍了135次，此過程中凈化器的實(shí)際功率是________W．

（3）大部分的空氣凈化器內(nèi)部還有一個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測裝置．圖丙為該監(jiān)測裝置的電路圖，它是 通過粉塵濃度傳感器R的阻值隨濃度 β變化的關(guān)系圖像如圖丁所示．已知電源電壓為 24V， 定值電阻R0的阻值為 180Ω，電流表的量程為 0~100mA，電壓表的量程為 0~15V，請計(jì)算 粉塵濃度傳感器R的阻值范圍是多少 _____？

Answer 1

【答案】 異種電荷相互吸引 0.3A 0.75h 60W 60Ω~300Ω

【解析】顆粒物進(jìn)入電離區(qū)帶上電荷，然后在集塵器上被帶電金屬網(wǎng)捕獲，其原理是異種電荷相互吸引。

①其正常工作時(shí)電流為。

②如果室內(nèi)面積為 100m2，房間高度為 3m，

則房間內(nèi)空氣的體積V=Sh=，

根據(jù)銘牌可知，風(fēng)量為400m3/h，所以房間內(nèi)空氣全部更換一次所需時(shí)間

③若在上述時(shí)間內(nèi)沒有其他用電器接入電路的情況下，標(biāo)有“3000imp/kw·h”的電能表指示燈閃爍了135次，則凈化器消耗的電能為

此過程中凈化器的實(shí)際功率

.

由圖丙可知R與R0串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓。

電路中電流最大值為100mA=0.1A，根據(jù)歐姆定律得，

電路中的總電阻

所以粉塵濃度傳感器R的最小電阻

因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?~15V，所以電壓表最大示數(shù)為15V，此時(shí)粉塵濃度傳感器R的阻值為最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路電壓關(guān)系，R0兩端的電壓 U0=U-UR=24V-15V=9V，

因串聯(lián)電路各處的電流相等，所以電路中的電流

電阻R的最大值

粉塵濃度傳感器R的阻值范圍是 60Ω~300Ω。