内容正文:
第十八章 电功率
第3节 跨学科实践:为家庭节约用电提建议
1
1. 家庭中使用的电灯、电冰箱等用电器的正常工作电压为 V,家用电
能表(电度表)的盘面上标有“3 000 r/(kW·h)”字样,接入一个“220 V
300 W”的用电器正常工作时,1 min内电能表的转盘转 转。某小区居
民在参加“地球一小时”活动中,自觉将总功率为2 000 kW的用电器停止工
作1 h,可节约用电 kW·h。
2. 小金学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使
用的家用电器。每多关闭一个家用电器,家庭电路里的总电阻将 ,
总电流将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
3. 阅读《一度电的意义》,回答问题。
220
15
2 000
变大
变小
现代生活离不开用电,城市日常电力供应,或来自水力发电站、火力发
电站、核电站等。你知道一度电可以做什么吗?你能发出一度电吗?到中国
科技馆的科技与生活B厅“居家之道”展区,看看“一度电的意义”这件展
品,并体验一下,骑上单车,用力蹬车看看是否能发出一度电。或者转动手
柄,通过LED显示屏了解你的发电度数。电在生产和生活中有广泛的应用。
统计数字表明:一度电可以炼钢1.25至1.5千克、织布8.7至10米、加工面粉
16千克、灌溉小麦0.14亩次、灌液化气10瓶、制造啤酒15瓶、采煤27千克、
生产化肥22千克、洗衣粉11.8千克、供电车行驶0.86千米……我们每使用一
度电,都要耗费掉一份人类赖以生存的自然资源。可别小看节约的这一度
电。
有了这一度电,一只10瓦的灯泡可以连续照明100小时,节能型家用电冰箱能
运行两天,电动自行车能跑80千米,1 000个市民可通话15分钟,40台电脑可
工作1小时……一度电使一千瓦电炉烧一个小时!使一千瓦水泵抽水约十三吨!
有了这1度电,普通电风扇能连续运行15小时,电视机能开10小时,能将8千
克的水烧开,能用吸尘器把房间打扫5遍,可用电炒锅烧两个美味的菜,可借
助电热淋浴器洗一个非常舒服的澡……许多人习惯于将所有电器的插头都插
在插线板上,为的是用起来“省事”。您却不知道,这样做既存在安全隐患,
还消耗了很多电能。“把电器插头都插在插线板上,下次用起来就很省事!”
其实,这种做法在许多家庭都司空见惯,可您却不知道:不知不觉中很多电
能就从我们的手指缝中溜走了。
在关闭开关却插着插头的状态下,常用家电的待机能耗功率分别为:空调
3.47瓦,洗衣机2.46瓦,电冰箱4.09瓦,微波炉2.78瓦,抽油烟机6.06瓦,
电饭煲19.82瓦,彩电8.07瓦,手机充电器1.34瓦,显示器7.69瓦,传真机
5.71瓦,打印机9.08瓦……
(1)城市日常电力供应,来自水力发电站、火力发电站或来自
等。
(2)1千瓦时电能使额定功率为100 W的灯泡正常发光 小时。
(3)电能使用起来方便,清洁,但每发一千瓦时电,都要耗费掉一份人类
赖以生存的自然资源。请你举出两条日常生活中节约用电的有效途径:
① ;②
。
核电站
10
随手关灯,人走灯灭
用电器不用时关掉电源,不让其处于待
机状态
4. (物理与科学探究)我们经常听到这样一句广告词“××变频空调一晚只
用一度电”,这个是真的吗?小曾和小明想验证这句广告词是否正确,进行
了以下讨论和调查研究:
(1)首先他们觉得我们必须在安全的前提下使用空调,根据我们日常使用
的空调情况,下列说法错误的是 。
A. 空调的导线的插头必须三孔插,是为了防止触电事故发生
B. 为了节约用电,夏天空调在制冷模式下设置为26 ℃更合适
C. 空调达到设置温度,空调会停止工作,但它的电功率不变
D. 空调的功率较大,一般来说,空调的电流可达5~15 A之间
C
(2)小曾和小明谈论交流后,得出以下方案:
A. 从晚上8:00到第二天早上8:00,家里只让一个空调独立工作;
B. 记录晚上8:00到第二天早上8:00之间 。
C. 根据示数进行计算得出结论,知道了广告词的真假。
电能表示数之差
(3)小曾和小明知道空调是大功率用电器,需要节约用电。他们查阅资料
发现:阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。
为了提高大家的节约用电意识,本市实施分时电价,具体方案如下表:
用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天8:00~21:00 0.55元/(kW·h)
低谷期 21:00~第二天8:00 0.30元/(kW·h)
小曾留心观察了一下自家电能表,分别记录了他家第一天早8:00、晚21:00
和第二天早8:00这三个时刻的读数,如下图所示。则他家这天应付电
费 元。
5.6
(4)细心的小曾和小明还发现,现在教室里的空调的额定电压不是220 V,
而是380 V,你们知道为什么要换成380 V的额定电压呢?
。
(5)通过讨论和调查研究,小曾和小明不仅对空调有所了解,还提高了节
约用电的意识。
增大空调的功
率;承载更大电流,让功率变大
5. (物理与生活)阅读下列短文,回答问题。
电能的利用率是选取灯泡的重要指标,电能的利用率等于输出有效能量
与输入能量的比值,即灯泡的电能利用率指灯泡转化的光能占消耗的电能的
百分比。20 W的高效节能灯,亮度大约相当于100 W白炽灯。
(1)求一盏“220 V 100 W”的白炽灯正常工作时的电阻。
解:(1)一盏“220 V 100 W”的白炽灯正常工作时的电阻:R==
=484 Ω。
(2)①如果每户用两盏这样的节能灯,以每天使用5个小时计,每年(360
天)可节电多少kW·h?
②以每kW·h电0.5元计,可节省人民币约多少元?结合你生活中的经历,请
列举一例你实际生活中节约用电的做法。
解:(2)①如果每户用两盏这样的节能灯,以每天使用5个小时计,每年
(360天)可节电:
W=ΔPt= kW×5 h×360×2=288 kW·h。
②每度电0.5元,可节省人民币约0.5元/(kW·h)×288 kW·h=144元。
实际生活中节约用电的做法:人走灯灭;
(3)若一盏20 W的高效节能灯正常发光时的电能利用率为50%,根据题中
信息,计算一盏100 W的白炽灯正常发光时的电能利用率为多少?
解:(3)一盏20 W的高效节能灯正常发光时的电能利用率为50%,即电能转化为光能为W光=0.5W'=0.5P't=0.5×20 W×t,一盏100 W的白炽灯正常发光时的电能利用率η=×100%=×100%=×100%=10%。
参考答案
1.220 15 2 000 2.变大 变小
3. (1)核电站 (2)10 (3)①随手关灯,人走灯灭 ②用电器不用时
关掉电源,不让其处于待机状态
4. (1)C (2)电能表示数之差 (3)5.6 (4)增大空调的功率;承载
更大电流,让功率变大
5. 解:(1)一盏“220 V 100 W”的白炽灯正常工作时的电阻:
R===484 Ω。
(2)①如果每户用两盏这样的节能灯,以每天使用5个小时计,每年(360
天)可节电:
W=ΔPt= kW×5 h×360×2=288 kW·h。
②每度电0.5元,可节省人民币约
0.5元/(kW·h)×288 kW·h=144元。
实际生活中节约用电的做法:人走灯灭;
(3)一盏20 W的高效节能灯正常发光时的电能利用率为50%,即电能转化
为光能为
W光=0.5W'=0.5P't=0.5×20 W×t,
一盏100 W的白炽灯正常发光时的电能利用率
η=×100%=×100%=×100%=10%。
$$