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第十五章 电功和电热 跨学科实践 对家庭节约用电的调查研究 1 1. 某地拟实行居民阶梯电价方案。所谓阶梯电价,就是将电价按月用电量分3个档次,方案如表所示。小明家上月初和上月底电能表的示数如图所示,则他家上月用电量为_kW•h;若按此电价方案计算,他家上月电费需要交_元。(2分) 档次 月用电量 (kW h) 缴费标准(元/kW h) 1 0~180 0. 56 2 180~260 超出180 kW h的部分:0. 61 3 260以上 超出260 kW h的部分:0. 86 200 113 跨学科实践 返回 2 2. 小科发现所住小区线路整改后,家里的电费比以往高。小科想利用学过的知识解开谜团。(6分) (1)小科分析后提出猜想:可能是由于线路整改 后_发生了改变引起的。 (2)家中电压力锅的铭牌上标有“220 V 1 000 W”字样(电阻不变),他借助电压力锅来进行验证,除了电能表(如图所示),他还需要的测量工具是_。 电压 秒表 跨学科实践 返回 3 (3)小科断开家里其他用电器,只让电压力锅单独工作5 min,观察到电能表指示灯闪烁了121次,则该电压力锅的实际电功率是_W。如果该电压力锅每天使用时间是0. 5 h,则一个月(按30天计)比正常工作情况下多消耗电能_kW•h。 (4)他的猜想_(选填“能”或“不能”)得到验证。如果能得到验证,则他心里猜想的那个物理量的实际值是_。 1 210 3. 15 能 242 V 跨学科实践 返回 4 3. 从白炽灯、荧光灯到目前最新型的LED灯,不断更新换代的灯具越来越节能环保。如表所示,是额定电压为220 V的某品牌的新型LED灯与老式白炽灯的对比表。将一个额定功率为40 W的老式白炽灯替换成亮度相当的_W新型LED灯,假设这盏灯日均工作10小时,更换后一年(以350天计算)可以节约_元。[电费计为0. 53元/(kW•h)](2分) 灯头类型 额定功率 能效等级 LED/白炽灯 额定电压 E27 3 W 3级 3 W/10 W 220 V E27 6 W 3级 6 W/20 W 220 V E27 9 W 3级 9 W/30 W 220 V 12 51. 94 跨学科实践 返回 5 4. 节能灯实际上就是一种紧凑型的日光灯,其工作时的温度要比白炽灯低很多,具有节能且使用寿命长的优点。如表所示是亮度相当(单位时间内输出相同的光能)的节能灯和白炽灯的相关数据。(发光效率是指电能转化为光能的效率) 项目 节能灯 白炽灯 发光原理 荧光粉发光 钨丝高温发光 额定电压 220 V 220 V 额定功率 12 W 60 W 发光效率 ① 12% 跨学科实践 返回 6 (1)要使它们均正常发光,应将它们_(选填“串联”或“并联”)接入家庭电路中,正常工作时,节能灯消耗电能比白炽灯要_(选填“快”或“慢”)。 (2)节能灯正常工作时的电流约为_(保留两位小数)A,表中①为_;正常工作10 h,节能灯比白炽灯节能_kW•h,可节能_%。(6分) 并联 慢 0. 05 60% 0. 48 80 跨学科实践 返回 7 5. 在物理实践活动中,小希用如图所示电能表测量家中电脑在待机状态的实际电功率,经调查其值约为20W。他先断开家中所有用电器的开关,使电能表的脉冲指示灯停止闪烁,再接通电脑电源并使之处于待机状态。下列测量方案最合理的是( ) A. 读出1 h后电能表的示数 B. 分别为2 223 s $