如图1所示为某实验室的自动除湿器，除湿器中的压缩机是整个系统的核心，除湿器的动力，全部由压缩机来提供。除湿器内...

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如图1所示为某实验室的自动除湿器，除湿器中的压缩机是整个系统的核心，除湿器的动力，全部由压缩机来提供。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U1＝12V，调控电咀R0的阻值范围为0～1000Ω，R为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图象如图2所示，L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个磁**片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计。问：

（1）压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成　　能；当S接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是　极。

（2）由图3可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变　　；若实验室内部的相对湿度为60%RH，此时湿敏电阻R的阻值为　　Ω。

（3）因实验室內有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则调控电阻R0的阻值不能超过多少？

（4）若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，工作电路的电流为多少？已知保护电阻Rg＝2Ω，如果除湿器工作时磁控开关L的磁**片有一半的时间是闭合的，则1h内Rg消耗的电能是多少？

【回答】

（1）根据空调热水器的原理分析解答；分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁*的变化；

由线圈中的电流方向，根据安培定则判断出电磁铁的N、S极；

（2）根据图3即可得出湿敏电阻R的阻值的变化特点和相对湿度为60%RH时的湿敏电阻R的阻值；

（3）当相对湿度控制在45%RH时，根据欧姆定律求出此时的总电阻，然后由图3得出相对湿度控制在45%RH时R的阻值，根据串联电路的特点即可求出R0的最大阻值；

（4）已知总功率，根据P＝UI即可求出工作电路的电流电流；根据P＝I2R求出保护电阻Rg的功率和工作时间，利用W＝Pt即可求出消耗的电能。

【解答】解：（1）压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能；所以主要把电能转化成内能；

当S接通时，由安培定则可判断出图2中线圈的上端P的磁极是N极；

（2）根据图3可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小；相对湿度为60%RH时湿敏电阻R的阻值为50Ω

（3）由图3可知，当相对湿度控制在45%RH时湿敏电阻R的阻值R′＝100Ω，

已知当电流I≥20mA＝0.02A时L的两个磁**片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。

由I＝可得，电路中的总电阻：

R总＝＝＝600Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，调控电阻R0的阻值：R0＝R总﹣R′T＝600Ω﹣100Ω＝500Ω；

（4）已知自动除湿器是在家庭电路中工作的，则电源电压U0＝220V；则根据P＝UI可得：

I＝＝＝5A；

则保护电阻Rg的功率Pg＝I2Rg＝（5A）2×2Ω＝50W，

因磁控开关L的磁**片有一半的时间是闭合的，则1h内Rg的工作时间t＝×3600s＝1800s；

则Wg＝Pgt＝50W×1800s＝9×104J。

答：（1）内；D；（2）小；50；（3）调控电阻R0的阻值不能超过500Ω；（4）若1h内Rg消耗的电能是9×104J。

【点评】本题综合考查了学生对用电器的工作特点、安培定则、欧姆定律公式和电功率公式的理解和运用，以及对串联电路电流、电阻、电压规律的考查。考查的内容都是电学部分的基础和重点内容，一定要掌握。

知识点：电功率单元测试

题型：计算题