题目内容
【题目】工业超声波加湿器通电工作时产生高频率振动,将水抛离水面雾化成大量细小水滴,吹散到空中改变空气的湿度.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.
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 |
(1)水雾化成细小水滴的过程(选填“是”或“不是”)汽化现象.正常工作时,加满水后能加湿h,1小时用到水的质量是kg.
(2)加湿器正常工作时的电流为多少?
(3)超声波加湿器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R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.
【答案】
(1)不是;2;15
(2)解:由P=UI可知,加湿器正常工作时的电流:
I= = =3A;
(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:
R=R总﹣R0=240Ω﹣120Ω=120Ω,
由图丙可知,环境湿度为30%;
当电压表的示数最大为UR=15V时,R0两端的电压:
UR0=U﹣UR=24V﹣15V=9V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I= = ,即 = ,
解得:R′=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,所以该过程不是汽化现象; 加满水后最多能加湿的时间:
t= =2h;
根据题意可知,1h用到水的体积V=15L=15×10﹣3m3 ,
由ρ= 可得水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×15×10﹣3m3=15kg;
【考点精析】利用欧姆定律及其应用对题目进行判断即可得到答案,需要熟知欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).