第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议（大单元分层作业）物理新教材人教版九年级全一册

第3节 家庭电路 目 录 1 一、认识家庭电路 1 二、家庭节约用电 3 6 12 一、认识家庭电路 1．如图是一只普通照明灯泡的铭牌，其中“220V”指的是该灯泡的 电压是220V，“25W”指的是该灯泡的 功率是25W。 2．甲、乙两灯泡分别标有“220V　40W”和“220V　100W”，正常工作时， 灯更亮。 3．下列估测最接近实际的是（　　） A．电风扇的功率约为800W B．微波炉的功率约为1000W C．电视机的功率约为5W D．教室内日光灯的额定功率约为900W 4．某电热器铭牌上标有“220V  110W”的字样，用电器的额定功率是 W，额定电流是 A，正常工作时的电阻为 。 5．下列用电器中不需要用到变阻器的是（　　） A．普通家用白炽灯 B．调温电熨斗 C．电视机或收音机上的音量调节旋钮 D．调光书写台灯 6．某同学家有一电饭锅，下列说法与实际相符的是（　　） A．正常工作时的电流是0.1A B．正常工作时的电压是200V C．工作1小时消耗的电能是360J D．正常工作时的功率为1000W 7．家庭电路中，电热水壶应与其他家用电器 联。若用电热水壶加热水，此过程中，是将电能转化为水的 能。 8．规格分别为“220V，40W”、“36V，40W”、“110V，40W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．三盏电灯的额定功率一样大 B．三盏电灯的额定电压一样大 C．三盏电灯实际电压一样大 D．三盏电灯的亮度不一样亮 9．某彩色电视机的铭牌如表所示，其额定电功率为 W，额定电流是 A，当它正常工作时，60s内消耗的电能为 J。 XX牌74厘米彩色电视机 型号：TC2975GF 电源：﹣50Hz/220V 消耗功率：110W 警告： 内有高压，用户不得擅自打开机壳 非维修人员，不得擅自修理和换件 二、家庭节约用电 10．题图是节约用电的宣传图，下列说法正确的是（　　） A．“节约用电”是指节约电流 B．“节约用电”是指节约电压 C．“节约用电”是指节约电阻 D．“节约用电”是指节约电能 11．郑州奥体中心采用地源热泵系统供暖，地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。大地在冬季作为热源，在夏天作为散热器。在冬季，液态工作物质从地下提取热量时发生的物态变化是 。若利用该供暖方式为某房间供暖，暖气片散热功率为2000W，工作2小时可节约耗电 kW⋅h。 12．LED灯具有节能、环保等特点，规格为“220V　10W”的LED灯和规格为“220V　100W”的白炽灯正常发光时的亮度相当。当它们正常发光且使用相同的时间时，LED灯与白炽灯相比，可以节约 %的电能。 13．小明家电能表面板如图所示，图中电能表示数为 kw·h。家里刚新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为 W。如果每天坚持少开该空调一个小时，一月（按照30天）能够节约电能 kw·h。 14．空调的制冷“效能比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小强家买了一台制冷量为3200W，“效能比”为3.2的空调，则该空调制冷时消耗的电功率为___________W；若购买“效能比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能___________kW•h。以上两空的答案分别为（　　） A．1000W 0.8kW•h B．1000W 0.2kW•h C．10240W 0.8kW•h D．10240W 0.2kW•h 15．“地球一小时”活动，号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时，以响应节能减排的环保要求，每节约一度电可以减少0.997kg的排放，在日常生活中1度电可以使（　　） A．80W的电视机正常工作50h B．40W的日光灯正常工作60h C．50W的电风扇正常工作20h D．1000W的电吹风机正常工作5h 16．阅读材料，回答问题。 电力系统的“超级充电宝” 2025年3月10日，江苏句容抽水蓄能电站3号机组正式并网发电。该电站水库大坝高182.3米，是世界坝体最高的抽水蓄能电站，图甲是其工作原理示意图，抽水蓄能电站，主要解决我国近年大力发展的风电和光伏电站供电不稳定、电能供应和电能需要时间不匹配的问题。在用电功率较低时，电站利用多余电能驱动水泵将下游水库的水抽至上游水库蓄能；在用电功率较高时，上游水库的水释放到下游水库，通过水轮机推动发电机发电以满足用电需求。抽水蓄能电站可有效调节电力系统的供需，被誉为电力系统的“超级充电宝”。在能量转化过程中总会有一些能量损失，因此蓄能电站的发电量总是小于抽水用电量，发电量与抽水用电量之比表示蓄能电站的效率，是衡量电站综合效益的重要指标。 (1)该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的 ； (2)图乙是当地每天用电功率随时间变化的大致图像。由图可知，将下游水库的水抽至上游水库的最佳时间段是每天的 （选填“0~6时”、“6~12时”、“12~18时”或“18~24时”）； (3)某天蓄能电站抽水用电量为，发电量为，且上游水库24时与0时的水位相同，则蓄能电站的效率为 。若由效率为50%的传统火力发电站提供上述发电量，蓄能电站的投入使用相当于节约煤炭 t（q煤取3×10⁷J/kg）。 17．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）收集生活中浪费电的现象 （2）讨论该如何节约用电 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象 同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为 。 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 2 1 待机功耗（台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 。 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 ，实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是的日光灯，如果都改用的节能灯，按平均每天用电，则该学校更换节能灯后一天可节约用电 。 【项目拓展】 （1）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，某城市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天~ 0.55元 低谷期 ~第二天 0.30元 小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早，晚和第二天早这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天应付电费 元。                第一天早                第一天                第二天早 （2）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流 效应引起的电能损耗，由南方电网深圳供电局研制的相关材料，电缆已在深圳正式投入使用，整个项目从设计制造到建设运行，全为自主创新。实现了关键技术的自主可控，关键装备100%国产化，填补了相关国内技术空白，体现了“大国制造”的工艺水准。 18．为了找到更节能的灯源，实验室通过大量实验发现下表中LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同，有关数据如表所示。 二种灯 LED灯 白炽灯 发光原理 二极管发光 钨丝高温发光 额定电压 24伏 220伏 响应时间 秒 秒 额定功率 12瓦 100瓦 (1)LED灯正常发光时的电流是多大？ (2)假设一所中学有500盏额定功率为100W的白炽灯，每盏灯每年正常工作2000h。现将这些白炽灯更换为额定功率为12W的LED灯，则这所中学每年可节约多少电能？ (3)若（2）问中节约的这些电能是由消耗煤的火力发电站来提供，已知火力发电的效率为40%，则需要完全燃烧多少吨的煤？已知煤的热值为。 (4)请根据以上材料说明使用LED灯的一个优点。 19．每年10月16日为世界粮食日，旨在唤起全世界对发展粮食和农业生产的高度重视。某科技小组为学校食堂设计了“节约秤”，其电路原理图如图甲所示，电源电压恒为6V，提示器R1的电阻不变，餐盘与载物台的总质量为250g，餐盘内没有食物时，电流表的示数为0.06A。图乙为压敏电阻R2的阻值随其上物体的总质量m变化的图像，当餐盘内剩余食物的质量大于或等于50g时，提示器R1就会因电流过大发出提示音。下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为40 B．压敏电阻R2的阻值随其上物体总质量的增大而增大 C．餐盘内剩余食物的质量越大，电路消耗的总功率越小 D．将餐盘放在载物台上，若电流表的示数为0.08A，会发出提示音 20．如图所示，是一款智能晾衣机，装有额定电压为220V、额定功率为8.4W的LED照明灯二只。此LED灯泡与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约86%的电能，那么这个LED灯与功率为 W的白炽灯亮度相当。此智能晾衣机是利用自带的杀菌灯发出的 线来杀菌的。它的风干（冷风）和烘干（热风）功能使用也很方便，烘干功能开启2小时后会自动关闭此功能，它的烘干出风口在中间位置，其尺寸为400×250（单位：mm），实际有效风量为540m3/h。若该功能下空气的密度为1.25kg/m3，则从烘干功能开启后直到自动关闭，从该款晾衣机出风口流出空气的质量是 kg。 21．一只标有“220V  2kW”的LED灯正常工作1h消耗的电能为 kW·h，若家中只有这只LED灯工作，标有“1200imp/（kW·h）”的电能表指示灯闪烁 次。它正常发光时与一只“220V  10kW”的大功率射灯正常发光时亮度相当，若两灯都正常工作1000h，使用LED灯比使用大功率射灯节约 kW·h的电能；若大功率射灯正常发光效率为16％，则LED灯正常发光时的效率为 %。 22．2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电。该项目在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气内能增大；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能，带动发电机产生电能输送至电网。该工程装机功率300兆瓦，就像一个“超级充电宝”，每储存1度电最终能放出0.72度电，每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求，每年可节约标准煤约1.9×108kg，减少二氧化碳排放约4.9×108kg，可连续放电6小时，使用期长达40年。该项目每年节约的标准煤完全燃烧能释放 J（标准煤热值为2.9×107J/kg）的能量；该项目每年发电6亿度，则消耗用电低谷时段电网 亿度（计算结果保留1位小数）的多余电能。 23．下图为某型号家用洗碗机，其工作程序为：按下“启动”按钮，水箱自动注水，注满后自动加热，水温上升到50℃停止加热，自动喷出热水对餐具清洗、喷淋，直到洗涤结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出。图甲为该洗碗机加热电路简图：图乙为其某次正常工作时的图像，设水箱中水的初温为20℃，加热效率为70%，[]。求： (1)该洗碗机正常洗一次碗消耗多少千瓦时的电能？ (2)已知人工洗一次碗用16kg的水，则改用该洗碗机洗碗，一次可以节约多少千克的水？ (3)该洗碗机正常洗过的碗总是湿漉漉的，容易滋生细菌。请你写出一条能在较短时间内将碗烘干的措施： 。 24．学校装有如图甲所示的加热饮水机，其结构简化图如图乙，简化电路图如图丙。当打开水龙头时，电压电源板识别后启动水泵（电动机M）开始抽水，水流经加热组件加热后由出水嘴流出。其中R1、R2均为加热电阻丝。已知该饮水机的加热功率为2000W，保温功率为500W。出厂设定未接水时，饮水机先加热5分钟，确保足够使水沸腾，再保温20分钟，以此为一个周期，如此循环加热；若有人接水，立即进入一个新的循环（即立即开始加热）。 (1)求R1的阻值； (2)每节课行课（40分钟）时，学校10台同规格的饮水机最多可以产生热量多少焦； (3)熊熊发现行课时没有同学接水。为了使这期间每台饮水机在（2）的基础上节约30%电能，老师提供了足够的器材，并指导熊熊对电路进行了改进。时间分配由芯片控制，无法更改；不能改变加热功率，以防水未沸腾。请你帮他们设计一个可行的方案，在图丁虚线框内将电路图补充完整，并通过计算说明其可行性。不考虑热量损失及电动机消耗的电能，计算结果保留一位小数。 25．如图1所示的是某型号电压力锅简化的工作电路图。是阻值为242Ω的保温电阻，是主加热电阻，是阻值为121Ω的副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压—保压—保温”三个阶段，通过如图2所示的锅内工作压强与时间关系图像可了解其工作过程。当保压状态结束，饭就熟了，开关S自动接到b，减压进入保温状态。 (1)当电压力锅处于“升压”阶段时，开关S、的状态是 。 (2)当锅内工作压强达80kPa时，主加热电阻停止加热，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，主加热电阻开始加热，在闭合与断开时消耗电能的电功率之比为。则主加热电阻的阻值是多少？ (3)为了减少能量的损耗，设计者对该电压力锅进行了升级改造：、阻值不变，在保压阶段总时间不变的情况下，保压阶段压力降低的时间与压力升高的时间的比值为。则仅保压阶段可以节约的电能是多少？并简要分析改造后的电压力锅用于保温的电阻是变大了还是变小了。 26．海油观澜号是中国首个深远海浮式风电平台，装机容量为7.25兆瓦，在水中漂浮并捕捉风能发电，如图所示。海油观澜号由浮式基础和风机组成，整体高度超过200m，总质量达。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱；浮式基础上方是高为83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大扇叶在风力带动下驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量达。 (1)当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，水平扇叶A将 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动； (2)风平浪静叶片不动时，海油观澜号受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？（海水密度取，g取） (3)海油观澜号投产用来代替发电效率为30%的煤炭发电站，一年可以节约煤炭的质量是多少？请你通过计算分析，一标准大气压下，这些煤炭完全燃烧放出的热量能否让质量为、初温为10℃的水加热至沸腾。[，] 27．请根据上述材料，回答下列问题。 LED灯 LED灯又叫发光二极管，它主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后的新兴电光源，是极具发展前途的新光源。 LED灯的主要部分是高亮度白色发光二极管，发光二极管只是二极管中的一种，二极管的电路图符号是“”，由于二极管具有单向导电性，所以当电流从二极管的正极（+）流进二极管时，二极管导通；而电流从二极管的负极（-）流入时，二极管断路，不会有电流通过二极管。 与传统的白炽灯、卤素灯、荧光灯相比，LED灯具有许多不同之处。首先，LED灯基本上是一块很小的芯片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小而轻。其次，由于白炽灯的发光原理是通过电流加热灯丝到白炽状态，从而利用热辐射发出可见光，所以白炽灯在使用时约90%以上的电能都转化成了内能，只有不足10%的电能才真正转化成我们需要的光能，而LED灯可以直接把电能转化为光能，它的转化效率可达到80%以上。第三，从使用寿命来看，普通白炽灯的额定寿命约1000h，荧光灯的额定寿命约5000h，而LED灯的额定寿命约50000h。另外，与荧光灯相比，LED灯不含汞等有害元素，更加环保，利于回收。 (1)为了探究发光二极管的导电性，连接了如图甲、乙所示的两个电路，在没有电路故障时，闭合开关，能点亮发光二极管的是 （选填“甲”或“乙”）图； (2)LED灯可以把电能直接转化为 能，它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换时损耗的能量较白炽灯 （选填“高”或“低”） (3)40W的LED灯和300W的卤素灯正常发光时亮度相同，某公园为了节约能源，将公园的路灯由100盏300W的卤素灯全部换成40W的LED灯。假设每天照明10h，使用LED灯后，每天可以节约电能 kW·h； 28．阅读短文，回答问题。 压缩空气储能 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。 该项目工作原理如图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1000J电能最终能放出720J的电能，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿千瓦时，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约1.9×108kg，减少二氧化碳排放约4.9×108kg。可连续放电6小时，使用期长达40年。 (1)储能过程中，电网中多余的电能可以通过电动机先转化为 能； (2)空气压缩机的能量转化是 ； (3)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 （选填“吸热”或“放热”）； (4)该项目的能量转换效率为 %； (5)从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议： 。 29．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明家电能表如图所示，电能表的读数为 kW·h；若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转 r。（3000r/kW·h表示：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000r） 30．（2025·辽宁·中考真题）某同学家中的电热水壶标有“220V 880W”。求： (1)电热水壶的额定电流I； (2)电热水壶的电阻R； (3)电热水壶正常工作min消耗的电能W； (4)1kg的水从升高到吸收的热量。[] 31．（2025·四川资阳·中考真题）为守护舌尖上的健康，加强餐具消毒，小明家购置了一台消毒柜。如图甲所示，消毒柜分上下两室，上室为中温烘干室，下室为高温消毒室，两室可独立工作。其内部简化电路图如图乙所示，分别为上室和下室的加热电阻。已知工作电压，上室独立工作时功率，下室独立工作时功率，完成下列问题： (1)求上室中加热电阻的工作电流； (2)求下室中加热电阻的阻值； (3)若两室同时工作，只考虑此消毒柜消耗的电能，求电能表上的转盘应转过的转数n（已知该电能表参数，即每消耗1kW·h，该电能表转盘转过600转）。 32．（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小明家的电能表表盘示数如图所示，读数为 。小明用该电能表测量家中电水壶工作时的实际功率，测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器，只使用电水壶烧水，发现电水壶工作，电能表转盘转过，则烧水过程中该电水壶的实际功率为 W。 33．（2025·黑龙江大庆·中考真题）潮汐发电产生的电能通过电网输送到小铁家，他家电能表上月末记录的示数是，本月末示数如图所示，这个月他家用电 ，是 的单位。他将电饭煲单独接入电路中正常工作1min，发现电能表转盘转过10r，此过程中电饭煲的电功率为 W。 34．（2025·陕西·中考真题）如图-1所示是小明家的蒸汽拖把。使用时，电热丝加热水，产生高温蒸汽从拖把头喷出，能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图-2所示，有高低两个挡位，已知电热丝的阻值为33，低挡位的功率为550W。 (1)低挡位正常加热时电路中的电流为多大？ (2)电热丝的阻值为多少？ (3)已知拖把水箱内水的质量为0.55，假设电热丝放出的热量全部被水吸收，将水箱中的水从20加热到100需要多长时间？［水的比热容为］ (4)若想缩短高挡位加热水的时间，且不改变低挡位功率，在现有元件不变的前提下，可以对电路进行的改进是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 家庭电路 目 录 1 一、认识家庭电路 1 二、家庭节约用电 4 11 23 一、认识家庭电路 1．如图是一只普通照明灯泡的铭牌，其中“220V”指的是该灯泡的 电压是220V，“25W”指的是该灯泡的 功率是25W。 【答案】 额定 额定 【详解】[1]灯泡铭牌上标注的电压值，是灯泡正常工作时所需的电压，这个电压被称为额定电压，所以“220V”指的是该灯泡的额定电压。 [2]灯泡铭牌上标注的功率值，是灯泡在额定电压下工作时的功率，这个功率被称为额定功率，所以“25W”指的是该灯泡的额定功率。 2．甲、乙两灯泡分别标有“220V　40W”和“220V　100W”，正常工作时， 灯更亮。 【答案】乙 【详解】甲、乙两灯泡分别标有“220V　40W”和“220V　100W”，即乙灯的额定功率较大，正常工作时，实际功率等于额定功率，实际功率越大，灯泡越亮，则乙灯的实际功率较大，故乙灯更亮。 3．下列估测最接近实际的是（　　） A．电风扇的功率约为800W B．微波炉的功率约为1000W C．电视机的功率约为5W D．教室内日光灯的额定功率约为900W 【答案】B 【详解】A．电风扇的功率一般在几十瓦左右，约为 60W ，远小于800W，故A不符合题意； B．微波炉功率较大，约为1000W ，故B符合题意； C．电视机的功率一般为100W  ，远大于5W，故C不符合题意； D．教室内日光灯的额定功率约为40W ，远小于900W  。故D不符合题意。 故选B。 4．某电热器铭牌上标有“220V  110W”的字样，用电器的额定功率是 W，额定电流是 A，正常工作时的电阻为 。 【答案】 110 0.5 440 【详解】[1]由铭牌“220V 110W”知电热器的额定电压，额定功率。 [2]由公式得通过电热器的额定电流为 [3]用电热的电阻为 5．下列用电器中不需要用到变阻器的是（　　） A．普通家用白炽灯 B．调温电熨斗 C．电视机或收音机上的音量调节旋钮 D．调光书写台灯 【答案】A 【详解】A．普通家用白炽灯，不用改变亮度，不用改变灯泡的电流，不需要变阻器，故A符合题意； B．调温电熨斗，能改变电路的电阻，改变电路中的电流，改变电熨斗的发热功率，从而改变电熨斗的温度，需要变阻器，故B不符合题意； C．电视机或收音机上的音量调节旋钮，能改变电路的电阻，改变电路中的电流，从而改变电视机或收音机音量的大小，需要变阻器，故C不符合题意； D．调光书写台灯，调光时改变了灯丝的电流，改变了灯泡的亮度，需要变阻器，故D不符合题意。 故选A。 6．某同学家有一电饭锅，下列说法与实际相符的是（　　） A．正常工作时的电流是0.1A B．正常工作时的电压是200V C．工作1小时消耗的电能是360J D．正常工作时的功率为1000W 【答案】D 【详解】电饭锅正常工作时的电压为220V，正常工作时的功率约为1000W，正常工作时的电流 正常工作1小时消耗的电能 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．家庭电路中，电热水壶应与其他家用电器 联。若用电热水壶加热水，此过程中，是将电能转化为水的 能。 【答案】 并 内 【解析】【小题1】[1]家庭电路中，各用电器需独立工作且互不影响，因此电热水壶与其他家用电器是并联 [2]用电热水壶加热水时，电流通过电热丝做功，电能转化为水的内能，这是通过电流的热效应实现的。 8．规格分别为“220V，40W”、“36V，40W”、“110V，40W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．三盏电灯的额定功率一样大 B．三盏电灯的额定电压一样大 C．三盏电灯实际电压一样大 D．三盏电灯的亮度不一样亮 【答案】A 【详解】由题可知，三只电灯的额定功率相同，当三只电灯分别在各自的额定电压下工作时，三盏电灯实际电压等于额定电压，三只电灯的实际功率都等于各自的额定功率，所以三盏电灯的额定功率一样大，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，所以三盏电灯的亮度一样，故A正确，BCD错误。 故选A。 9．某彩色电视机的铭牌如表所示，其额定电功率为 W，额定电流是 A，当它正常工作时，60s内消耗的电能为 J。 XX牌74厘米彩色电视机 型号：TC2975GF 电源：﹣50Hz/220V 消耗功率：110W 警告： 内有高压，用户不得擅自打开机壳 非维修人员，不得擅自修理和换件 【答案】 110 0.5 6600 【解析】【小题1】[1][2][3]从电视机的铭牌上可知其额定功率P额＝110W,由可得额定电流I额 正常工作时60s，消耗的电能W＝P额t＝110W×60s＝6600J 二、家庭节约用电 10．题图是节约用电的宣传图，下列说法正确的是（　　） A．“节约用电”是指节约电流 B．“节约用电”是指节约电压 C．“节约用电”是指节约电阻 D．“节约用电”是指节约电能 【答案】D 【详解】生活中计量电费时，计算的是电能表的读数，即电能，因此“节约用电”是指节约电能，故D正确，ABC错误。 故选D。 11．郑州奥体中心采用地源热泵系统供暖，地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。大地在冬季作为热源，在夏天作为散热器。在冬季，液态工作物质从地下提取热量时发生的物态变化是 。若利用该供暖方式为某房间供暖，暖气片散热功率为2000W，工作2小时可节约耗电 kW⋅h。 【答案】 汽化 4 【详解】[1]在冬季，液态工作物质从地下提取热量时会变为气体，发生的物态变化是汽化。 [2]散热功率为，工作2小时可节约耗电 12．LED灯具有节能、环保等特点，规格为“220V　10W”的LED灯和规格为“220V　100W”的白炽灯正常发光时的亮度相当。当它们正常发光且使用相同的时间时，LED灯与白炽灯相比，可以节约 %的电能。 【答案】90 【详解】设工作时间为，LED灯可以节约的电能，LED灯与白炽灯相比，可以节约 13．小明家电能表面板如图所示，图中电能表示数为 kw·h。家里刚新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为 W。如果每天坚持少开该空调一个小时，一月（按照30天）能够节约电能 kw·h。 【答案】 219.6 1200 36 【详解】[1]电能表读数时，数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，由图可知，此时电能表的示数为219.6kW•h。 [2]3200imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，则指示灯闪烁320次时，空调消耗的电能 空调的实际电功率 [3]节约用电的时间t=1h×30=30h 可节约用电W′=Pt=1.2kW×30h=36kW•h 14．空调的制冷“效能比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小强家买了一台制冷量为3200W，“效能比”为3.2的空调，则该空调制冷时消耗的电功率为___________W；若购买“效能比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能___________kW•h。以上两空的答案分别为（　　） A．1000W 0.8kW•h B．1000W 0.2kW•h C．10240W 0.8kW•h D．10240W 0.2kW•h 【答案】B 【详解】“效能比”为3.2，则3200W∶P1=3.2：1，则该空调制冷时消耗的电功率 “效能比”为4.0，则3200W∶P2=4∶1，P2，则该空调制冷时消耗的电功率 工作1h比原空调节约的电能为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．“地球一小时”活动，号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时，以响应节能减排的环保要求，每节约一度电可以减少0.997kg的排放，在日常生活中1度电可以使（　　） A．80W的电视机正常工作50h B．40W的日光灯正常工作60h C．50W的电风扇正常工作20h D．1000W的电吹风机正常工作5h 【答案】C 【详解】A．一度电可以供80W的电视机正常工作的时间，故A不符合题意； B．一度电可以供40W的日光灯正常工作的时间，故B不符合题意； C．一度电可以供50W的电风扇正常工作的时间，故C符合题意； D．一度电可以供1000W的电吹风机正常工作的时间，故D不符合题意。 故选C。 16．阅读材料，回答问题。 电力系统的“超级充电宝” 2025年3月10日，江苏句容抽水蓄能电站3号机组正式并网发电。该电站水库大坝高182.3米，是世界坝体最高的抽水蓄能电站，图甲是其工作原理示意图，抽水蓄能电站，主要解决我国近年大力发展的风电和光伏电站供电不稳定、电能供应和电能需要时间不匹配的问题。在用电功率较低时，电站利用多余电能驱动水泵将下游水库的水抽至上游水库蓄能；在用电功率较高时，上游水库的水释放到下游水库，通过水轮机推动发电机发电以满足用电需求。抽水蓄能电站可有效调节电力系统的供需，被誉为电力系统的“超级充电宝”。在能量转化过程中总会有一些能量损失，因此蓄能电站的发电量总是小于抽水用电量，发电量与抽水用电量之比表示蓄能电站的效率，是衡量电站综合效益的重要指标。 (1)该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的 ； (2)图乙是当地每天用电功率随时间变化的大致图像。由图可知，将下游水库的水抽至上游水库的最佳时间段是每天的 （选填“0~6时”、“6~12时”、“12~18时”或“18~24时”）； (3)某天蓄能电站抽水用电量为，发电量为，且上游水库24时与0时的水位相同，则蓄能电站的效率为 。若由效率为50%的传统火力发电站提供上述发电量，蓄能电站的投入使用相当于节约煤炭 t（q煤取3×10⁷J/kg）。 【答案】(1)重力势能 (2)0~6时 (3) 75% 432 【详解】（1）在用电功率较低时，电站利用多余电能驱动水泵将下游水库的水抽至上游水库蓄能，此时水的高度增加，重力势能增大，所以是将多余的电能转化为水的重力势能。 （2）由图乙可知，在0~6时用电功率最低，此时有多余的电能，所以将下游水库的水抽至上游水库的最佳时间段是每天的0~6时。 （3）[1]蓄能电站的效率 [2]若由效率为50%的传统火力发电站提供上述发电量，则 即 即 解得 17．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）收集生活中浪费电的现象 （2）讨论该如何节约用电 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象 同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为 。 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 2 1 待机功耗（台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 。 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 ，实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是的日光灯，如果都改用的节能灯，按平均每天用电，则该学校更换节能灯后一天可节约用电 。 【项目拓展】 （1）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，某城市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天~ 0.55元 低谷期 ~第二天 0.30元 小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早，晚和第二天早这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天应付电费 元。                第一天早                第一天                第二天早 （2）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流 效应引起的电能损耗，由南方电网深圳供电局研制的相关材料，电缆已在深圳正式投入使用，整个项目从设计制造到建设运行，全为自主创新。实现了关键技术的自主可控，关键装备100%国产化，填补了相关国内技术空白，体现了“大国制造”的工艺水准。 【答案】 3.92×105kW·h 见解析 见解析 48 5.6 热 【详解】[1]每天该城市所有家庭用电器待机总功率为P=(10W+2W+3×2W+10W)×7×105=1.96×107W=1.96×104kW 每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为W=Pt=1.96×104kW×20h=3.92×105kW·h [2]随手关灯，可以减小用电器工作的时间，根据公式W=Pt可知，在总功率相同时，消耗的电能更少。 [3]尽量使用节能灯，同等情况下，节能灯的功率更小，根据公式W=Pt可知，在用电器工作时间相同时，消耗的电能更少。 [4]实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是60W的日光灯，如果都改用20W的节能灯，减少的总功率为ΔP=(60W-20W)×300=12000W=12kW 按平均每天用电4h，则该学校更换节能灯后，一天可节约用电量为ΔW=ΔPt=12kW×4h=48kW·h [5]高峰期用电量为W1=2463.2kW·h-2455.2kW·h=8kW·h 低谷期用电量为W2=2467.2kW·h-2463.2kW·h=4kW·h 则她家这天应付电费为n=8kW·h×0.55元/kW·h+4kW·h×0.30元/kW·h=5.6元 [6]根据焦耳定律可知，在电流和通电时间相同，导线产生的热量与电阻成正比，而超导体电阻为0，电流通过时不会发热，故发电厂输送电能若能采用超导体材料电缆，可以大大降低由于电流热效应引起的电能损耗。 18．为了找到更节能的灯源，实验室通过大量实验发现下表中LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同，有关数据如表所示。 二种灯 LED灯 白炽灯 发光原理 二极管发光 钨丝高温发光 额定电压 24伏 220伏 响应时间 秒 秒 额定功率 12瓦 100瓦 (1)LED灯正常发光时的电流是多大？ (2)假设一所中学有500盏额定功率为100W的白炽灯，每盏灯每年正常工作2000h。现将这些白炽灯更换为额定功率为12W的LED灯，则这所中学每年可节约多少电能？ (3)若（2）问中节约的这些电能是由消耗煤的火力发电站来提供，已知火力发电的效率为40%，则需要完全燃烧多少吨的煤？已知煤的热值为。 (4)请根据以上材料说明使用LED灯的一个优点。 【答案】(1) (2) (3) (4)见解析 【详解】（1）LED灯正常工作时的电流 （2）白炽灯功率比LED灯功率高 则每年节约的电能 （3）煤完全燃烧释放的热量 需要煤的质量 （4）在光照强度相同时，LED灯的额定功率远小于白炽灯，发光效率高，更节能。 19．每年10月16日为世界粮食日，旨在唤起全世界对发展粮食和农业生产的高度重视。某科技小组为学校食堂设计了“节约秤”，其电路原理图如图甲所示，电源电压恒为6V，提示器R1的电阻不变，餐盘与载物台的总质量为250g，餐盘内没有食物时，电流表的示数为0.06A。图乙为压敏电阻R2的阻值随其上物体的总质量m变化的图像，当餐盘内剩余食物的质量大于或等于50g时，提示器R1就会因电流过大发出提示音。下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为40 B．压敏电阻R2的阻值随其上物体总质量的增大而增大 C．餐盘内剩余食物的质量越大，电路消耗的总功率越小 D．将餐盘放在载物台上，若电流表的示数为0.08A，会发出提示音 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，与串联，电流表测电路中的电流，由题意知，餐盘内没有食物时，电流表的示数为0.06A，由可知 由图乙可知，餐盘内没有食物时 则 故A错误； B．由图乙可知，压敏电阻的阻值随其上物体总质量的增大而减小，故B错误； C．餐盘内剩余食物的质量越大，的阻值越小，电路中的总电阻越小，由得U一定时，越小，越大，因此电路消耗的总功率越大，故C错误； D．当电流表的示数为0.08A时，电路中的总电阻 则 根据图乙知，此时上物体的总质量大于300g，即餐盘内剩余食物的质量大于50g，因此会发出提示音，故D正确。 故选D。 20．如图所示，是一款智能晾衣机，装有额定电压为220V、额定功率为8.4W的LED照明灯二只。此LED灯泡与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约86%的电能，那么这个LED灯与功率为 W的白炽灯亮度相当。此智能晾衣机是利用自带的杀菌灯发出的 线来杀菌的。它的风干（冷风）和烘干（热风）功能使用也很方便，烘干功能开启2小时后会自动关闭此功能，它的烘干出风口在中间位置，其尺寸为400×250（单位：mm），实际有效风量为540m3/h。若该功能下空气的密度为1.25kg/m3，则从烘干功能开启后直到自动关闭，从该款晾衣机出风口流出空气的质量是 kg。 【答案】 60 紫外 1350 【详解】[1]设白炽灯的功率为P白，LED灯可以节约的电能为 经整理可知，白炽灯的功率为。 [2]此智能晾衣机是利用自带的杀菌灯发出的紫外线杀菌，因为紫外线具有杀菌功能。 [3]从烘干功能开启后直到自动关闭，说明工作了2h，从该款晾衣机出风口流出空气的质量是 21．一只标有“220V  2kW”的LED灯正常工作1h消耗的电能为 kW·h，若家中只有这只LED灯工作，标有“1200imp/（kW·h）”的电能表指示灯闪烁 次。它正常发光时与一只“220V  10kW”的大功率射灯正常发光时亮度相当，若两灯都正常工作1000h，使用LED灯比使用大功率射灯节约 kW·h的电能；若大功率射灯正常发光效率为16％，则LED灯正常发光时的效率为 %。 【答案】 2 2400 8000 80 【详解】[1]LED灯正常工作1h消耗的电能 [2]电能表指示灯闪烁的次数 [3]大功率射灯与LED灯都正常工作工作1000h，LED灯比使用大功率射灯节约的电能 [4]2kW的LED灯正常工作与10kW的大功率射灯正常发光时亮度相当，则 则LED灯正常发光时的效率 22．2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电。该项目在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气内能增大；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能，带动发电机产生电能输送至电网。该工程装机功率300兆瓦，就像一个“超级充电宝”，每储存1度电最终能放出0.72度电，每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求，每年可节约标准煤约1.9×108kg，减少二氧化碳排放约4.9×108kg，可连续放电6小时，使用期长达40年。该项目每年节约的标准煤完全燃烧能释放 J（标准煤热值为2.9×107J/kg）的能量；该项目每年发电6亿度，则消耗用电低谷时段电网 亿度（计算结果保留1位小数）的多余电能。 【答案】 5.51×1015 8.3 【详解】[1]该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放的能量为Q放=mq=1.9×108kg×2.9×107J/kg=5.51×1015J [2]该项目的能量转换效率 消耗用电低谷时段电网的多余电能为 23．下图为某型号家用洗碗机，其工作程序为：按下“启动”按钮，水箱自动注水，注满后自动加热，水温上升到50℃停止加热，自动喷出热水对餐具清洗、喷淋，直到洗涤结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出。图甲为该洗碗机加热电路简图：图乙为其某次正常工作时的图像，设水箱中水的初温为20℃，加热效率为70%，[]。求： (1)该洗碗机正常洗一次碗消耗多少千瓦时的电能？ (2)已知人工洗一次碗用16kg的水，则改用该洗碗机洗碗，一次可以节约多少千克的水？ (3)该洗碗机正常洗过的碗总是湿漉漉的，容易滋生细菌。请你写出一条能在较短时间内将碗烘干的措施： 。 【答案】(1)0.471kW·h (2)9kg (3)在电路中将电动机与另一电热丝并联接入电路 【详解】（1）由图乙可知，洗碗机加热、喷淋及排水时的功率及工作时间分别为， ， ， 由得，加热时耗电 喷淋时耗电 排水时耗电 该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能 （2）由可得 由可得洗碗机洗碗一次用水 人工洗一次碗用16kg的水，则用该洗碗机洗碗一次可节约用 （3）需要在较短时间内将碗烘干，应在提高碗内残留水温度的同时加快空气流动，可以考虑增加加热的电热丝和吹风的电动机，即在电路中将电动机与另一电热丝并联接入电路。 24．学校装有如图甲所示的加热饮水机，其结构简化图如图乙，简化电路图如图丙。当打开水龙头时，电压电源板识别后启动水泵（电动机M）开始抽水，水流经加热组件加热后由出水嘴流出。其中R1、R2均为加热电阻丝。已知该饮水机的加热功率为2000W，保温功率为500W。出厂设定未接水时，饮水机先加热5分钟，确保足够使水沸腾，再保温20分钟，以此为一个周期，如此循环加热；若有人接水，立即进入一个新的循环（即立即开始加热）。 (1)求R1的阻值； (2)每节课行课（40分钟）时，学校10台同规格的饮水机最多可以产生热量多少焦； (3)熊熊发现行课时没有同学接水。为了使这期间每台饮水机在（2）的基础上节约30%电能，老师提供了足够的器材，并指导熊熊对电路进行了改进。时间分配由芯片控制，无法更改；不能改变加热功率，以防水未沸腾。请你帮他们设计一个可行的方案，在图丁虚线框内将电路图补充完整，并通过计算说明其可行性。不考虑热量损失及电动机消耗的电能，计算结果保留一位小数。 【答案】(1)96.8Ω (2)2.1×107J (3)，计算过程见解析 【详解】（1）如图丙，当S1闭合，S2断开时，R1单独接入电路，R1的功率为；当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，R1与R2的总功率为 所以当S1闭合，S2断开，R1单独接入电路时，为保温挡；当S1、S2都闭合，R1与R2并联时，为加热挡。已知保温功率为500W，由知，R1的阻值为 （2）当加热两次（10min），保温30min时，产生的热量最多，此时学校1台同规格的饮水机产生的热量为 10台同规格的饮水机产生的热量为Q=10Q0=10×2.1×106J=2.1×107J （3）由于加热功率以及时间分配无法改变，要节约30%的电能，可以减小保温功率，由知，可增大保温挡时的电阻，但加热挡电阻不能变，所以给R1串联一个电阻R，且加热挡时使其短路，可以在其两端并联一个开关S3，如图所示： 节约30%电能时有Q1=(1-30%)Q0 即 代入数据得 解得R≈225.9Ω。 25．如图1所示的是某型号电压力锅简化的工作电路图。是阻值为242Ω的保温电阻，是主加热电阻，是阻值为121Ω的副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压—保压—保温”三个阶段，通过如图2所示的锅内工作压强与时间关系图像可了解其工作过程。当保压状态结束，饭就熟了，开关S自动接到b，减压进入保温状态。 (1)当电压力锅处于“升压”阶段时，开关S、的状态是 。 (2)当锅内工作压强达80kPa时，主加热电阻停止加热，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，主加热电阻开始加热，在闭合与断开时消耗电能的电功率之比为。则主加热电阻的阻值是多少？ (3)为了减少能量的损耗，设计者对该电压力锅进行了升级改造：、阻值不变，在保压阶段总时间不变的情况下，保压阶段压力降低的时间与压力升高的时间的比值为。则仅保压阶段可以节约的电能是多少？并简要分析改造后的电压力锅用于保温的电阻是变大了还是变小了。 【答案】(1)S接a，S1闭合 (2)60.5Ω (3)1.44×105J，变小了 【详解】（1）在“升压”阶段，需要让主加热电阻R1和副加热电阻R2同时工作，根据电路图可知，此时开关S应接a，S1应闭合。 （2）当S1闭合时，R1与R2并联，总功率；当S1断开时，只有R2工作，功率。 由题意知，则，得，解得R1＝60.5Ω。 （3）[1]当S1闭合时，R1与R2并联，总功率 当S1断开时，只有R2工作，功率 由图乙可知，改造前，保压阶段总时间为12分钟，压力降低的时间与压力升高的时间相等，均为t1＝6分钟，原来保压阶段消耗的电能 改造后，保压阶段压力降低的时间与压力升高的时间的比值为3︰1，设压力升高时间为t2，则压力降低时间为3t2，因为保压阶段总时间为12分钟不变，那么压力升高时间为3分钟，压力降低时间为9分钟，改造后保压阶段消耗的电能 节约的电能 [2]改造后，保压阶段消耗的电能减少，在相同时间内产生的热量减少，为了保持锅内温度，保温电阻需要消耗更多的电能来补充热量损失，根据，在电压U不变的情况下，功率P增大，电阻R减小，所以改造后的电压力锅用于保温的电阻R0变小了。 26．海油观澜号是中国首个深远海浮式风电平台，装机容量为7.25兆瓦，在水中漂浮并捕捉风能发电，如图所示。海油观澜号由浮式基础和风机组成，整体高度超过200m，总质量达。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱；浮式基础上方是高为83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大扇叶在风力带动下驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量达。 (1)当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，水平扇叶A将 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动； (2)风平浪静叶片不动时，海油观澜号受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？（海水密度取，g取） (3)海油观澜号投产用来代替发电效率为30%的煤炭发电站，一年可以节约煤炭的质量是多少？请你通过计算分析，一标准大气压下，这些煤炭完全燃烧放出的热量能否让质量为、初温为10℃的水加热至沸腾。[，] 【答案】(1)顺时针 (2)， (3)，不能 【详解】（1）由图可知，扇叶A的下表面凸起，上表面平直，当当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，扇叶A的下表面空气流速大，压强小，上表面空气流速小，压强大，在上、下表面的压强差下，扇叶A上下表面所受空气压力合力向下，所以水平扇叶A将顺时针转动。 （2）海油观澜号的重力为 风平浪静叶片不动时，海油观澜号在水中漂浮，浮力等于重力，即海油观澜号受到的浮力为 排开海水的体积为 （3）利用煤炭发电站产生与海油观澜号一年发电量相同的电量，煤炭完全燃烧所释放的热量为 完全燃烧煤炭的质量为 质量为、初温为10℃的水加热至沸腾所需吸收的热量为 因为，所以这些煤炭完全燃烧放出的热量不能让质量为、初温为10℃的水加热至沸腾。 27．请根据上述材料，回答下列问题。 LED灯 LED灯又叫发光二极管，它主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后的新兴电光源，是极具发展前途的新光源。 LED灯的主要部分是高亮度白色发光二极管，发光二极管只是二极管中的一种，二极管的电路图符号是“”，由于二极管具有单向导电性，所以当电流从二极管的正极（+）流进二极管时，二极管导通；而电流从二极管的负极（-）流入时，二极管断路，不会有电流通过二极管。 与传统的白炽灯、卤素灯、荧光灯相比，LED灯具有许多不同之处。首先，LED灯基本上是一块很小的芯片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小而轻。其次，由于白炽灯的发光原理是通过电流加热灯丝到白炽状态，从而利用热辐射发出可见光，所以白炽灯在使用时约90%以上的电能都转化成了内能，只有不足10%的电能才真正转化成我们需要的光能，而LED灯可以直接把电能转化为光能，它的转化效率可达到80%以上。第三，从使用寿命来看，普通白炽灯的额定寿命约1000h，荧光灯的额定寿命约5000h，而LED灯的额定寿命约50000h。另外，与荧光灯相比，LED灯不含汞等有害元素，更加环保，利于回收。 (1)为了探究发光二极管的导电性，连接了如图甲、乙所示的两个电路，在没有电路故障时，闭合开关，能点亮发光二极管的是 （选填“甲”或“乙”）图； (2)LED灯可以把电能直接转化为 能，它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换时损耗的能量较白炽灯 （选填“高”或“低”） (3)40W的LED灯和300W的卤素灯正常发光时亮度相同，某公园为了节约能源，将公园的路灯由100盏300W的卤素灯全部换成40W的LED灯。假设每天照明10h，使用LED灯后，每天可以节约电能 kW·h； 【答案】(1)乙 (2) 光 低 (3)260 【详解】（1）二极管具有单向导电性，电流从正极（+）流进时导通，从负极（−）流入时断路。甲图中，电流从发光二极管的负极流入，二极管断路，不能点亮；乙图中，电流从发光二极管的正极流入，二极管导通，能点亮。所以能点亮发光二极管的是乙图。 （2）[1][2]由材料内容可知，LED灯可以直接把电能转化为光能，它的转化效率可达到80%以上，而白炽灯只有不足10%的电能才真正转化成我们需要的光能，因此LED灯电热转换时损耗的能量较白炽灯低。 （3）卤素灯功率 LED灯功率 则一盏灯的功率差 总功率差 由可知，每天可以节约电能 所以，使用 LED 灯后，每天可以节约电能260kW·h。 28．阅读短文，回答问题。 压缩空气储能 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。 该项目工作原理如图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1000J电能最终能放出720J的电能，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿千瓦时，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约1.9×108kg，减少二氧化碳排放约4.9×108kg。可连续放电6小时，使用期长达40年。 (1)储能过程中，电网中多余的电能可以通过电动机先转化为 能； (2)空气压缩机的能量转化是 ； (3)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 （选填“吸热”或“放热”）； (4)该项目的能量转换效率为 %； (5)从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议： 。 【答案】(1)机械 (2)机械能转化为内能 (3)吸热 (4)72 (5)增大地下盐穴容积 【详解】（1）电动机工作时，扇叶转动带动空气流动，将电能转化为空气的机械能 （2）空气压缩机空气时，通过做功的方式增大了空气的内能，将机械能转化为内能。 （3）常温高压空气在“换热器2”处吸收热量，使气体的温度升高，压强变大，为下一步释放能量做准备。 （4）该项目的能量转换效率为 （5）地下盐穴的体积越大，可储存的能量越大。故增大地下盐穴的体积，可以增大内能的转化量，从而增加项目储存的能量。 29．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明家电能表如图所示，电能表的读数为 kW·h；若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转 r。（3000r/kW·h表示：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000r） 【答案】 2562.5 3×105 【详解】[1]从表盘图可以看到：最后一位是小数位，所以读数应为2562.5kW·h。 [2]已知每消耗1kW·h电能，转盘转3000转。则消耗电能100kW·h，转盘转过的转数为 30．（2025·辽宁·中考真题）某同学家中的电热水壶标有“220V 880W”。求： (1)电热水壶的额定电流I； (2)电热水壶的电阻R； (3)电热水壶正常工作min消耗的电能W； (4)1kg的水从升高到吸收的热量。[] 【答案】(1)4A (2)55Ω (3)2.64×105J (4)2.1×105J 【详解】（1）由电功率得，电热水壶的额定电流 （2）由电功率得，电热水壶的电阻 （3）由得，热水壶正常工作 消耗的电能 （4）水吸收的热量 31．（2025·四川资阳·中考真题）为守护舌尖上的健康，加强餐具消毒，小明家购置了一台消毒柜。如图甲所示，消毒柜分上下两室，上室为中温烘干室，下室为高温消毒室，两室可独立工作。其内部简化电路图如图乙所示，分别为上室和下室的加热电阻。已知工作电压，上室独立工作时功率，下室独立工作时功率，完成下列问题： (1)求上室中加热电阻的工作电流； (2)求下室中加热电阻的阻值； (3)若两室同时工作，只考虑此消毒柜消耗的电能，求电能表上的转盘应转过的转数n（已知该电能表参数，即每消耗1kW·h，该电能表转盘转过600转）。 【答案】(1)1 A (2)110 Ω (3)198转 【详解】（1）工作电压，上室独立工作时功率，由可知，上室中加热电阻的工作电流 （2）工作电压，下室独立工作时功率，根据可知，下室中加热电阻的阻值为 （3）两室同时工作时的总功率 若工作时间，则消耗的电能 电能表转盘转数 32．（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小明家的电能表表盘示数如图所示，读数为 。小明用该电能表测量家中电水壶工作时的实际功率，测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器，只使用电水壶烧水，发现电水壶工作，电能表转盘转过，则烧水过程中该电水壶的实际功率为 W。 【答案】 31.6 1200 【详解】[1]电能表的单位是，最后一位是小数位，如图所示，电能表的读数为。 [2]烧水过程中该电水壶消耗电能为 则电水壶的实际功率为 33．（2025·黑龙江大庆·中考真题）潮汐发电产生的电能通过电网输送到小铁家，他家电能表上月末记录的示数是，本月末示数如图所示，这个月他家用电 ，是 的单位。他将电饭煲单独接入电路中正常工作1min，发现电能表转盘转过10r，此过程中电饭煲的电功率为 W。 【答案】 101 电能 1000 【详解】[1]电能表的单位是，最后一位是小数位。本月末电能表示数如图所示为，则这个月用电为 [2]是电能的单位，俗称“度”。 [3]电饭煲消耗的电能为 则电饭煲的电功率为 34．（2025·陕西·中考真题）如图-1所示是小明家的蒸汽拖把。使用时，电热丝加热水，产生高温蒸汽从拖把头喷出，能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图-2所示，有高低两个挡位，已知电热丝的阻值为33，低挡位的功率为550W。 (1)低挡位正常加热时电路中的电流为多大？ (2)电热丝的阻值为多少？ (3)已知拖把水箱内水的质量为0.55，假设电热丝放出的热量全部被水吸收，将水箱中的水从20加热到100需要多长时间？［水的比热容为］ (4)若想缩短高挡位加热水的时间，且不改变低挡位功率，在现有元件不变的前提下，可以对电路进行的改进是 。 【答案】(1) (2) (3) (4)将电热丝与互换位置 【详解】（1）由题意可知，低挡位的功率为550W，由可得，低挡位加热时电路中的电流。 （2）分析图-2可知，当开关接2时两电阻串联，电路中电阻较大，当开关接1时，为R1的简单电路，电路中电阻较小，根据可知，电阻大时电功率更小，故开关接2时为低挡位。低挡位加热时电路中的总电阻 根据串联电路的电阻规律可知，电热丝的阻值 （3）将水加热到100需要吸收的热量 由可得，高挡位的加热功率 电热丝放出的热量全部被水吸收，需要电热丝放出的热量 由可得，需要加热的时间 （4）由可知，要增大电功率，在电压不变时需要减小电阻，故可以将电热丝与互换位置。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $