Question

1．工業(yè)超聲波加濕器通電工作時產生高頻率振動，將水拋離水面霧化成大量細小水滴，吹散到空中改變空氣的濕度．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．

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）水霧化成細小水滴的過程不是（選填“是”或“不是”）汽化現象．正常工作時，加滿水后能加濕2 h，1小時用到水的質量是15kg．
（2）加濕器正常工作時的電流為多少？
（3）超聲波加濕器內部有一個濕度監(jiān)測裝置，利用濕敏電阻可實現對環(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R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(jiān)測裝置能夠測量的濕度范圍．

Answer 1

分析 （1）物質由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化；根據“額定加濕量”求出加滿水后最多能加濕時間；再根據ρ=$\frac{m}{V}$求出水的質量；
（2）根據P=UI求出加濕器正常工作時的電流；
（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(huán)境濕度，得出該電路能夠測量的濕度范圍．

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象；
加滿水后最多能加濕的時間：
t=$\frac{30L}{15L/h}$=2h；
根據題意可知，1h用到水的體積V=15L=15×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×15×10^-3m³=15kg；
（2）由P=UI可知，加濕器正常工作時的電流：
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%；
當電壓表的示數最大為U_R=15V時，R₀兩端的電壓：
U_R0=U-U_R=24V-15V=9V，
因串聯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，此時的濕度為90%；
所以，該電路能夠測量的濕度范圍是30%～90%．
故答案為：（1）不是；2；15；
（2）加濕器正常工作時的電流為3A；
（3）濕度監(jiān)測裝置能夠測量的濕度范圍30%～90%．

點評 本題是一道信息給予題，認真審題、根據題意獲取所需信息，應用密度公式、電功公式、歐姆定律公式、串聯電路特點與歐姆定律即可正確解題．