Question

【题目】超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm～5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度． 图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值．

额定加湿量Q额	15L/h
额定电压U额	220V
额定功率P额	660W
水箱容量V	30L
加湿效率k	≥1.2×10﹣2L/（hW）

（1）水雾化成超微粒子的过程（选填是或不是）汽化现象．加湿器正常工作时电流为A，加满水后最多能加湿h．
（2）在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“3000imp/kWh”的电能表指示灯闪烁了720次，此过程中加湿器的实际功率多少W？加湿器的加湿量Q实至少为多少L/h？
（3）超声波内部有一个湿度监测装置，利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量．图乙中为该湿度监测装置的电路图，已知电源电压为24V，定值电阻R0的阻值为120Ω，电流表的量程为0～100mA，电压表的量程为0～15V，湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示，请你根据该电路计算湿度监测装置能够测量的湿度范围．

Answer 1

【答案】
（1）不是；3；2
（2）解：加湿器消耗的电能：

W= ×1kWh=0.24kWh=8.64×105J，

加湿器实际功率：

P= = =480W，

因为加湿效率k= ，最小值η=1.2×10﹣2L/（hW），

所以实际加湿量至少为：

Q=kP=1.2×10﹣2L/（hW）×480W=5.76L/h

（3）解：电路最大电流I大=100mA=0.1A，由I= 可得，电路中的总电阻：

R总= = =240Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，湿敏电阻的阻值：

R0=R总﹣R=240Ω﹣120Ω=120Ω，

由图丙可知，环境湿度为30%；

当电压表的示数U0大=15V时，R两端的电压：

UR=U﹣U0大=24V﹣15V=9V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，I= = ，即 = ，

解得：R0′=200Ω，

由图丙所示可知，此时的湿度为90%；

所以，该电路能够测量的湿度范围是30%～90%

【解析】解：（1）水雾化成的超微粒子仍为液体，该过程不是汽化现象； 由P=UI可知，加湿器正常工作时的电流：
I= = =3A；
加满水后最多能加湿的时间：
t= =2h；
（1）物质由液态变为气态的过程叫汽化；根据P=UI求出加湿器正常工作时的电流，根据“额定加湿量”求出加满水后最多能加湿时间；（2）知道“3000r/kWh”（每消耗1kWh电能转盘转3000转）和电能表转数，可求消耗的电能，知道时间，求出实际输入电功率，知道加湿效率，根据加湿效率公式求出实际加湿量．（3）当电路中的电流最大时湿敏电阻的阻值最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出湿敏电阻的阻值，然后根据图象读出对应的湿度；当电压表的示数最大时湿敏电阻的阻值最大，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出湿敏电阻的阻值，由图丙可知此时环境湿度，得出该电路能够测量的湿度范围．