Question

【題目】超聲波加濕器通電工作時，霧化片產生每秒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，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．

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）汽化現象．加濕器正常工作時電流為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，標有“3000imp/kWh”的電能表指示燈閃爍了720次，此過程中加濕器的實際功率多少W？加濕器的加濕量Q實至少為多少L/h？
（3）超聲波內部有一個濕度監測裝置，利用濕敏電阻可實現對環境濕度的精確測量．圖乙中為該濕度監測裝置的電路圖，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變化的關系圖線如圖丙所示，請你根據該電路計算濕度監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，

加濕器實際功率：

P= = =480W，

因為加濕效率k= ，最小值η=1.2×10﹣2L/（hW），

所以實際加濕量至少為：

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，環境濕度為30%；

當電壓表的示數U0大=15V時，R兩端的電壓：

UR=U﹣U0大=24V﹣15V=9V，

因串聯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，該過程不是汽化現象； 由P=UI可知，加濕器正常工作時的電流：
I= = =3A；
加滿水后最多能加濕的時間：
t= =2h；
（1）物質由液態變為氣態的過程叫汽化；根據P=UI求出加濕器正常工作時的電流，根據“額定加濕量”求出加滿水后最多能加濕時間；（2）知道“3000r/kWh”（每消耗1kWh電能轉盤轉3000轉）和電能表轉數，可求消耗的電能，知道時間，求出實際輸入電功率，知道加濕效率，根據加濕效率公式求出實際加濕量．（3）當電路中的電流最大時濕敏電阻的阻值最小，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出濕敏電阻的阻值，然后根據圖象讀出對應的濕度；當電壓表的示數最大時濕敏電阻的阻值最大，根據串聯電路的電壓特點求出R兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出濕敏電阻的阻值，由圖丙可知此時環境濕度，得出該電路能夠測量的濕度范圍．