Question

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空气加湿器的奥秘
如图甲所示，是一种常见的家用空气加湿器，它能将水“雾化”成1-5μm的微小颗粒，并利用风扇吹散到空气中，这就是我们看到的图中加湿器上方的“白汽”．
加湿器中的关键部件是压电陶瓷换能器，如图乙所示．图丙是其主视图．它是由压电陶瓷、金属电极和引线组成，外部电压通过引线和电极加到压电陶瓷上．在电压驱动下压电陶瓷产生1.5-2MHz高频机械振动，在水中产生相同频率的声波，将水直接雾化．
压电陶瓷具有压电效应和逆压电效应．在外力作用发生形变时，在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷．当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应．相反，当在其电极上加上一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失，这种现象称为逆压电效应．
（1）图中的“白汽”是______（小水滴/水蒸气）．
（2）“白汽”最终在空气中“消失”，在其“消失”过程中______（吸收/放出）热量．
（3）压电陶瓷换能器振动产生的声波是______（超声波/次声波），它______（能/不能）被人听到．
（4）压电陶瓷换能器是利用压电陶瓷的______效应．压电陶瓷换能器是将电能转化成______能．
（5）加湿器中压电陶瓷换能器上所加电压符合要求的是图中的______．

Answer 1

【答案】分析：（1）物体由气态变为液态的过程叫液化；生活中的液化现象大多是水蒸气遇冷液化形成的小水滴；
（2）物质中液体变为气态的过程叫汽化，汽化放热；
（3）人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz，通常把高于20000Hz的声音称为超声，低于20Hz的声音称为次声；
（4）根据压电效应和逆压电效应定义进行判断；
（5）根据图象分别计算出振动频率，然后与压电陶瓷换能器振动的频率比较即可．
解答：解：（1）“白汽”是由于热的水蒸气遇冷液化形成的小水滴；
（2）“白汽”“消失”是液态的小水滴又变成了气态的水蒸气，汽化放热；
（3）在电压驱动下压电陶瓷产生1.5-2MHz高频机械振动，显然发生的频率大于人听到的最高频率，故为超声波，人们不能听到；
（4）压电陶瓷换能器工作是符合逆压电效应，因此是利用压电陶瓷逆压电效应工作的，并把电能转化为机械能；
（5）根据图示可知，A的振动频率：=25Hz，
B的振动频率：=1.67MHz，
C的振动频率：=10Hz，
D的振动频率：0Hz，
显然只有B的振动频率在电陶瓷产生的频率范围内，故选B．
故答案为：（1）小水滴；（2）吸收；（3）超声波；不能；（4）逆压电； 机械；（5）B．
点评：本题综合考查物态变化、超声波与次声波的区别、频率的计算以及动态电路分析，考查知识较多，有一定的难度，难点是从短文中得出有用的信息．