Question

13．由于霧霾天氣的增多，空氣凈化器逐漸走進家庭，其工作過程是：臟空氣進入凈化器時，灰塵被正電鎢絲放電而帶上正電，流到負電路柵板時，帶電灰塵被吸附．此后經(jīng)過活性炭層時，化學有毒氣體被吸附，排出空氣的污染物濃度大幅降低，多次循環(huán)后變成潔凈空氣．其銘牌如表：

規(guī)格	額定電壓	頻率	額定功率	潔凈空氣量（CADR）
GH-2034A型	220V	50HZ	44W	138m3/h

（1）負電格柵板吸附灰塵的原理是異種電荷相吸引．
（2）取出使用一段時間后的活性炭，可以聞到刺激性的氣味，說明分子在不停的做無規(guī)則運動．
（3）求該空氣凈化器正常工作時的電流．
（4）可變電阻是制作二氧化碳傳感器的常用元件，圖乙為其控制電路，電源電壓保持6V恒定，R₁為可變電阻，其阻值隨二氧化碳濃度如圖丙，R₀為定值電阻，當濃度為0.031%，電壓表示數(shù)為1V，求R₀阻值．
（5）當電壓表示數(shù)大于3V時，二氧化碳濃度大于何值時空氣凈化器會自動報警．

Answer 1

分析 （1）由圖甲，根據(jù)電荷間相互作用規(guī)律分析解答；
（2）由分子在做不停息的無規(guī)則運動分析解答；
（3）由P=UI計算空氣凈化器正常工作時的電流；
（4）由電路圖結(jié)合圖象，根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算R₀阻值；
（5）計算電壓表示數(shù)為3V時R₁的阻值由圖象得到二氧化碳濃度．

解答 解：
（1）由圖甲知，正電鎢絲使灰塵帶正電，因為異種電荷相吸引，所以負電格柵板能吸附灰塵的；
（2）由圖甲知，活性碳吸附化學氣體，又因為分子在不停的做無規(guī)則運動，所以使用一段時間后的活性炭取出后運動到空氣中，從而使人聞到刺激性的氣味；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由P=UI可得空氣凈化器正常工作時的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{44W}{220V}$=0.2A；
（4）由圖乙知，R₁、R₀串聯(lián)，電壓表測R₀兩端電壓，
由圖象知，當濃度為0.031%時，R₁=50Ω，電壓表示數(shù)為1V，
由串聯(lián)電路特點和歐姆定律知電路中電流：I=I₀=I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{U-{U}_{0}}{{R}_{1}}$，
所以：R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{{U}_{0}}{\frac{U{-U}_{0}}{{R}_{1}}}$=$\frac{1V}{\frac{6V-1V}{50Ω}}$=10Ω；
當電壓表示數(shù)為3V時，R₁的$\frac{6V-3V}{\frac{3V}{10Ω}}$阻值：
R₁′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{U-{U}_{0}′}{\frac{{U}_{0}′}{{R}_{0}}}$=$\frac{6V-3V}{\frac{3V}{10Ω}}$=10Ω，
由圖象知，R₁阻值越小，二氧化碳濃度越大，此時二氧化碳濃度為0.035%，即：當電壓表示數(shù)大于3V時，二氧化碳濃度大于0.035%時空氣凈化器會自動報警．
故答案為：（1）異種電荷相吸引；（2）不停的做無規(guī)則運動；（3）該空氣凈化器正常工作時的電流0.2A；（4）R₀阻值為10Ω；（5）當電壓表示數(shù)大于3V時，二氧化碳濃度大于0.035%時空氣凈化器會自動報警．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應用及電功率公式的應用，關(guān)鍵是從題中獲取有效的信息．