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

18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 目 录 A组 巩固过关 知识点1：家庭用电情况调查与电能表使用 知识点2：用电器耗电情况与 W=Pt估算 知识点3：待机功耗与节约用电的物理原理 B组 能力进阶 C组 思维拔高 家庭用电情况调查与电能表使用知识点1 1. 请完成下列填空。 （1）家庭用电情况调查中，获取一段时间内家庭消耗电能最直接的仪表是______。 （2）某电能表上月末示数为 3562.8 kW⋅h，本月末示数为 3691.5 kW⋅h。本月消耗的电能为______kW⋅h。 （3）若电价为 0.5 元/(kW⋅h)，本月应交电费______元。 （4）为家庭节约用电提建议，首先需要了解家庭用电的______，找出耗电较多的环节，再有针对性地提出措施。 【答案】（1）电能表；（2）128.7；（3）64.35；（4）实际情况（或“数据”） 【详解】 电能表是计量一段时间内用电器消耗电能的仪表。本月消耗电能等于本月末示数减上月末示数：3691.5−3562.8=128.7 kW⋅h。电费为 128.7×0.5=64.35元。节约用电的建议不能凭空提出，要先调查家庭用电的实际数据，才能发现高耗电环节。 2．某同学家一个月前、后电能表示数如图所示，他家所在地区每度电的费用是0.6元，那么这个月他家应交电费______元，如果将他家客厅60W的日光灯，换成20W的节能灯，按平均每天用电4h，则一个月（按30天）可节约用电______kW·h。 【答案】 45.6 4.8 【详解】 [1]如图所示，该同学家一个月前、后电能表示数分别为、，则这个月他家消耗电能为 因为，所以这个月他家应交电费45.6元。 [2]根据，节约的电能为 3. 小明调查发现，家中一周前电能表示数为 1246.5 kW⋅h，一周后为 1281.3 kW⋅h。已知当地电价为 0.55 元/(kW⋅h)。 （1）这一周他家消耗的电能是多少？ （2）这一周的电费是多少？ （3）如果家里有一台功率为 1500 W的电热水器，这一周消耗的电能相当于该热水器正常工作多少小时？ 【答案】（1）34.8 kW⋅h；（2）19.14元；（3）23.2 h 【详解】 （1）W=1281.3−1246.5=34.8 kW⋅h。 （2）电费 = 34.8×0.55=19.14元。 （3）由 W=Pt得 t=WP=34.8 kW⋅h1.5 kW=23.2 h。 用电器耗电情况与W=Pt 估算知识点2 4．请完成下列填空。 （1）用电器消耗的电能可用公式 W=______进行估算，其中 P的单位应取______，t的单位应取______，算出的 W单位才是kW⋅h。 （2）某电视机额定功率为150 W，平均每天工作3 h。一天消耗的电能为______kW⋅h，一个月（按30天计）消耗______kW⋅h。 （3）某空调额定功率为 1200 W，平均每天工作 6 h。一天消耗的电能为______kW⋅h。 【答案】（1）Pt；kW；h；（2）0.45；13.5；（3）7.2 【详解】 用 W=Pt估算时，若 P用 kW、t用 h，则 W的单位是 kW⋅h。电视机：0.15 kW×3 h=0.45 kW⋅h，一个月 0.45×30=13.5 kW⋅h。空调：1.2 kW×6 h=7.2 kW⋅h。 5．某学校共有教室12间，每间装6盏40W的日光灯和1盏60W的日光灯，由于注意节约用电，平均每天每盏灯少开半小时，那么30天可节约用电几度（　　） A．1.8 B．1.944×108 C．5.4 D．54 【答案】D 【详解】 某学校共有教室12间，每间装6盏40W的日光灯和1盏60W的日光灯，则日光灯的总功率 30天可节约的电能 故D符合题意；ABC不符合题意。 故选：D。 6．某家庭部分用电器的额定功率和每天平均使用时间如下表： 用电器 数量 额定功率 每天使用时间 照明灯 5盏 20 W/盏 3 h 电视机 1台 150 W 3 h 电饭煲（加热） 1个 800 W 0.5 h 电热水器 1台 1500 W 1 h （1）分别估算每种用电器每天消耗的电能； （2）估算这个家庭每天消耗的总电能； （3）从数据看，哪一类用电器耗电最多？针对它提一条节约用电建议。 【答案】（1）照明灯 0.3 kW⋅h，电视机 0.45 kW⋅h，电饭煲 0.4 kW⋅h，电热水器 1.5 kW⋅h；（2）2.65 kW⋅h；（3）电热水器耗电最多；建议缩短电热水器通电时间、不用时关闭电源、合理设定水温等 【详解】 （1）照明灯：5×0.02 kW×3 h=0.3 kW⋅h； 电视机：0.15 kW×3 h=0.45 kW⋅h； 电饭煲：0.8 kW×0.5 h=0.4 kW⋅h； 电热水器：1.5 kW×1 h=1.5 kW⋅h。 （2）总电能 =0.3+0.45+0.4+1.5=2.65 kW⋅h。 （3）电热水器 1.5 kW⋅h1.5 kW⋅h 占比最大。可建议减少不必要的通电时间，不用时关闭电源，避免长时间保温。 待机功耗与节约用电的物理原理知识点3 7．请完成下列填空。 （1）用电器处于待机状态时，虽然功率较______，但长时间待机仍会持续消耗电能。 （2）“出门随手关灯”能节约用电，从公式 W=Pt看，是在 P一定时通过减小______来减少电能消耗。 （3）将功率较大的白炽灯更换为亮度相当的功率较小的LED灯，在照明时间相同时，是通过减小______来减少电能消耗的。 【答案】（1）小；（2）通电时间 t；（3）电功率 P 【详解】 待机功耗通常只有几瓦到十几瓦，但一天待机20h以上，累计浪费的电能不可忽视。“随手关灯”减少的是用电器的工作时间；换用功率更小的节能灯，减少的是用电器的功率。两者都符合 W=Pt的规律。 8．下表对不同用电器列出了其中一种省电方法和相应的省电原理，请你补充完整（    ） 电器名称 省电方法 省电原理 电风扇 不热的时候尽量不开 减少用电时间 电灯 A．将灯泡换成功率小一些的；减少用电时间 B．将白炽灯换成节能灯；提高发光效率 C．将白炽灯换成节能灯；减少工作时间 D．光线不暗时尽量不开；提高发光效率 【答案】B 【详解】 A．将灯泡换成功率小一些的，根据可知，省电原理是减小电功率，故A不符合题意； BC．将白炽灯换成节能灯，节能灯将电能几乎都转化为光能，省电原理是提高发光效率，故B符合题意，C不符合题意； D．光线不暗时尽量不开，原理是减少工作时间，故D不符合题意。 故选：B。 9．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。 10．为了节约能源，小明响应政府号召，将家中的空调温度调高1℃，每小时可节约用电0.5kW•h，如果一天使用空调6h，则小明家中每月（以30天计），可以节约用电　 ________　kW•h．每1kW•h能让功率为40W的电灯正常工作 ________h． 【答案】 90 25 【详解】 每个月可节约电能 W=Pt=0.5kW×6h×30=90kW•h， 每1kW•h能让功率为40W的电灯正常工作的时间 ． 11．下列估测最符合实际情况的是（　　） A．家用空调的电流大约5A B．我国家庭电路电压为110V C．电冰箱一天耗电大约5J D．家用电热水器加热功率约为20W 【答案】A 【详解】 A．家用空调的电流较大，大约为5A，故A符合题意； B．我国家庭电路电压为220V，家用电器的额定电压为220V，故B不符合题意； C．电冰箱功率较小，一天耗电大约1kW·h，即，故C不符合题意； D．家用热水器为大功率用电器，其功率约为2000W，故D不符合题意。 故选：A。 12．小明家记录10月初电能表的示数6093.5kW·h， 电能表11月初的示数如图所示， 下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测电功率的仪表 B．电能表5月初到6月初消耗的功率是105kW·h C．这个电能表通过的电流一定为10A D．若电能表指示灯在 10min内闪烁180次，则用电器的总功率是0.6kW 【答案】D 【详解】 A．电能表读数的单位是kW·h，是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误； B．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，不能测量功率，这是11月初的示数，也无法计算5月初到6月初消耗的电能，故B错误； C．电能表的参数10A，是这电能表长时间能通过的最大电流为10A，不表示电流一定是10A，故C错误； D．根据电能表参数，可以计算电能表闪烁180次消耗的电能为 所用时间为 则用电器的总功率为 故D正确。 故选：D。 13．在某段时间内，小明家只有以下三个用电器在正常工作：节能灯“220V 22W”，电热水袋“220V 220W”，绞肉机“220V 220W”（电动机线圈电阻为2Ω）。下列说法错误的是（　　） A．绞肉机由于发热消耗的电功率为2W B．绞肉机工作20s消耗的电能为4400J C．工作20s，电热水袋和绞肉机产生的热量均为4400J D．此时干路的总电流为2.1A 【答案】C 【详解】 A．由题可得绞肉机工作电流 用于发热的功率 故A正确，不符合题意； BC．电热水袋、绞肉机工作20s消耗的电能 绞肉机产生的热量 故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．电热水袋、绞肉机、节能灯三个用电器并联，电热水袋、绞肉机额定功率、额定电压都相同，为1A，节能灯正常工作时的电流 故三个用电器同时工作时干路电流应为2.1A，故D正确，不符合题意； 故选：C。 14．(多选)“节电小举动，环保大作为”，同学们在有关家庭节约用电的话题讨论时，下列说法正确的是（　　） A．电饭煲的功率比冰箱更大，但电饭煲每天消耗的电能不一定比冰箱多 B．为了节约用电，教室内的照明灯都应换用功率最小的灯泡 C．为了节约用电，电脑、电视长时间无人使用时，应关闭电源，不要处于待机状态 D．我们用水发电，由于自然界的水是循环的，所以不需要节约用电 【答案】AC 【详解】 A．根据可知，电饭煲消耗电能的多少与电功率大小、通电时间多少有关，电饭煲的功率比冰箱大，但用电时间不一定长，所以电饭煲消耗的电能不一定比冰箱多，故A正确； B．功率小的灯泡，相同时间内消耗的电能少，省电，但亮度低，影响照明，故B错误； C．电脑、电视待机时也消耗电能，所以为了节约用电，电脑、电视长时间无人使用时，应关闭电源，不要处于待机状态，故C正确； D．虽然自然界的水是循环的，但水力发电受多种因素（如水资源分布、季节等）限制，且电能的产生、传输、使用都有成本和资源消耗，节约用电有助于提高能源利用效率、减少能源浪费，所以需要节约用电，故D错误。 故选：AC。 15．智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（　　） A．降低了手机的散热能力 B．增大了电池的输出电压 C．减小了电子电路的电阻 D．减小了电池的输出电流 【答案】D 【详解】 A．降低散热能力与延长供电时间无直接关联。散热能力差可能导致手机温度升高，但不会显著影响电池储存的总电能消耗速度，故A不符合题意； B．增大电池的输出电压会使得总功率增大，反而缩短供电时间，故B不符合题意； C．电路电阻主要由硬件决定，省电模式不会改变硬件电阻，而且减小电阻，若电压不变，根据，电流会增大，导致总功率增大，供电时间减少，故C不符合题意； D．在电池电压一定时，减小输出电流，总功率随之减小。电池储存的总电能一定，由可知，供电时间会延长，故D符合题意。 故选：D。 16．某电暖器具有智能控温系统，可根据室温自动调节加热功率，既能快速加热，又能省电节能。小明受此启发，用手动开关S，温控开关S1、S2，两个加热电阻R1、R2（R1、R2阻值不随温度变化），设计了电暖器加热电路，电源电压为220V。闭合开关S，各温控开关随温度的通断情况及对应的电路功率如表所示。已知加热电阻R1的阻值为121Ω，下列关于该电路的说法正确的是（    ） 温度t/℃ 手动开关S 温控开关S1 温控开关S2 电路功率P/W <20 闭合 闭合 闭合 1280 ≥24 闭合 断开 闭合 880 ≥28 闭合 闭合 断开 400 A．加热电路功率最大时，R1与R2串联 B．若温控开关S2出现故障不能断开，加热时，电路的最小功率为400W C．若只闭合手动开关，R1、R2都能工作 D．加热电阻R2的阻值为55Ω 【答案】D 【详解】 电源电压U=220V不变，根据，电路电阻越小，功率越大。当S、S1​、S2​都闭合时，R1​与R2​并联，电阻最小，功率最大（1280W）；当S闭合、S1​闭合、S2​断开时，只有R1​工作，功率为400W；当S闭合、S1​断开、S2​闭合时，只有R2​工作，功率为880W。 A．功率最大时，R1​与R2​是并联（电阻最小），不是串联，故A错误； B．若S2​不能断开，当S、S1​闭合、S2​闭合时（温度＜20℃），R1​与R2并联，功率最大；当S闭合、S1​断开、S2​闭合时，只有R2工作，功率880W；当S闭合、S1​闭合、S2​断开时（但S2​故障不能断开，实际还是并联）。所以最小功率不是400W，故B错误； C．只闭合手动开关S，若S1​、S2​都断开，电路断路，R1​、R2​都不工作，故C错误； D．当只有R2​工作时，功率P2​=880W，根据，可得R2​的阻值为 故D正确。 故选：D。 17．如图甲所示是一款熨烫衣物的挂烫机，其简化电路如图乙所示，为限流电阻，为加热电阻，S为温控开关，自动切换加热和待机状态。下列说法正确的是（　　） A．开关置于1时为加热状态 B．开关置于2时为待机状态 C．用超导材料制成加热电阻更省电 D．挂烫机工作时主要利用了电流的热效应 【答案】D 【详解】 AB．由图乙可知，当开关S接2时，只有工作，由于是加热电阻，所以此时挂烫机处于加热状态；当开关S接1时，只有工作，由于是限流电阻，所以此时挂烫机处于待机状态，故AB错误； CD．挂烫机，工作时将电能转化为内能，使挂烫机的内能增加，温度升高，所以它是利用电流的热效应工作，而电流通过号体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，如果超导材料制成加热电阻，则加热电阻的阻值为零，中流通过加热电阻时不会产生热量，所以加热电阻不能用超导材料制成，故C错误、D正确。 故选：D。 18．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 19．小亮调查发现，如果将学校内100W的白炽灯更换为同等亮度的12W的LED灯，仅此一项一天就能节约电能88kW·h，相当于1000只 W的白炽灯正常工作1h消耗的电能。假设每只灯每天工作5h，则学校原来有 只100W的白炽灯。 【答案】88 200 【详解】 [1]LED灯节约的电能88kW·h，用来供1000只白炽灯工作1h，则白炽灯工作的功率为 [2]学校原来100W的白炽灯工作的个数为 20. 手机已成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具。 (1)常用手机质量约为200 （选填“kg”“g”或“mg”）。手机屏幕上的丰富色彩是由红、绿、 色三种色光按不同比例混合而成的，三种色光按一定比例混合 （选填“可以”或“不能”）得到白光； (2)有些国产手机具有反向无线充电功能，用A手机为B手机充电时，A手机相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。某款手机锂电池上标有“电压3.7V容量4000mA⋅h”字样，手机的超级快充功能就是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，此时充电功率会变为原来的 倍；当电池剩余电量不足20%时，若未及时充电，系统会开启“省电模式”，“省电模式”下手机显示还可以持续使用2h，手机在此模式下使用时的平均功率约为 W。 【答案】(1) 蓝 可以 (2)电源 5 【详解】 （1）[1]手机的质量接近一个苹果质量，一个苹果质量约200g，则手机的质量约为200g。 [2][3]光的三原色是红、绿、蓝，三种色光根据不同的比例混合可以得到各种颜色的色光。所以手机屏幕上的丰富色彩是由红、绿、蓝色三种色光按不同比例混合而成的，三种色光按一定比例混合可以得到白光。 （2）[1]用A手机为B手机充电时，A手机提供电能，相当于电路中的电源。 [2]由可得，在电源电压U不变时，电流由1A变为5A时，电流变为原来的5倍，此时充电功率会变为原来的5倍。 [3]根据锂电池上“电压： 容量：”字样可知。充满电储存的电能 所以开启省电模式电量 所以此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 21．为节约用电，国家提倡居民在夏季期间空调温度定在26℃~28℃。为响应倡导，某同学将家中的一台额定电压为220V，制冷额定功率为1000W的空调，温度设定从原来24℃改为28℃，仅此一项措施，家中的电能表平均每天少走2.5kW·h。求： （1）这台空调正常制冷时，工作电流是多少？（计算结果保留一位小数） （2）这台空调一个月（按30天计算）可节约电能多少千瓦时？ （3）若边远山区的“希望小学”，每间教室仅有两盏“220V  40W”电灯，那么该同学家中的这台空调一个月所节约的电能，可供这两盏电灯正常发光多少小时？ 【答案】（1）4.5A；（2）75kW·h；（3）937.5h 【详解】 （1）由P=UI可得，这台空调正常制冷时工作电流为 （2）因这一项措施可以每天节约2.5kW·h的电能，所以，这台空调一个月可节约的电能为 W=30×2.5kW·h =75kW·h （3）由可得，这台空调一个月所节约的电能可供这两盏电灯正常发光的时间为 答：（1）这台空调正常制冷时，工作电流是4.5A； （2）这台空调一个月可节约电能75kW·h； （3）该同学家中的这台空调一个月所节约的电能，可供这两盏电灯正常发光937.5h。 22．随着生活水平的不断提高，家用电器种类越来越多，电能的消耗也逐渐增大。实践小组对家庭用电情况产生了研究兴趣，并进行了调查研究。 任务一：小组成员对各自家庭2026年下半年的用电情况进行了调研，并制作了所调查家庭下半年每月平均电费统计表，表格如下。 月份 7 8 9 10 11 12 电费/元 90 80 50 76 68 86 （电费价格不变） 任务二：根据表中数据在图中绘制出“电费一月份”图像 。分析图像可以获取的信息是 （写出一条即可）。 任务三：节约能源应从点滴做起，请你提出一条节约用电的措施 （合理即可），并说明理由 。 【答案】   7月份消耗电能最多 及时关灯 电功率一定，减少使用时间，根据W=Pt，可减少电能消耗 【详解】 [1]根据表中数据在图中绘制出“电费一月份”图像，图像如下： [2]分析图像可知，七月份的电费最多，即消耗的电能最多。 [3]节约能源应从点滴做起，如及时关灯。 [4]电功率一定，减少使用时间，根据W=Pt，可减少电能消耗。 23．小雨家住在我国的西北地区，他想建成一个环保节能的小屋，结合西北地区的环境特点要考虑哪些问题？学校科技社团的同学们在社团活动中一起讨论了这个问题。 【项目分解】 ①墙壁保温防寒和隔热降温的材料选择； ②屋顶加装光伏板； ③分析浪费电的现象，讨论节约用电的方法。 任务一：墙壁保温材料选择 (1)西北地区四季和昼夜温差较大，在建造节能小屋时要注意保温防寒，需要在墙体外侧加装保温层，保温材料有泡沫塑料和棉絮两种，哪一种材料的保温性能更好呢？同学们做了这样的实验：用厚度相同的两种材料分别包着装有相同质量和初温相同的热水的密闭烧瓶，放在相同的环境中让它们自然冷却，记录两烧瓶中的水温随时间变化的情况，数据如下表： 时间/min 0 5 10 15 20 25 30 泡沫塑料组水温/℃ 60 51 45 40 35 32 30 棉絮组水温/℃ 60 45 36 33 30 30 30 分析实验数据可知：他们实验时的室内温度是_______℃。在这两种材料中，保温效果比较好的是______________。 任务二：屋顶光伏板选择 (2)光伏发电的核心部件是光伏板，光伏板吸收太阳能的多少与什么因素有关？ 同学们让不同的光伏板对相同的LED灯供电，进行了实验，记录的实验数据如下表： 序号 光伏板的面积/m2 光照时间/min 光伏板表面所涂颜色 LED灯的发光时间/min 1 0.1 10 黑色 30 2 0.1 20 黑色 60 3 0.3 10 黑色 90 4 0.1 10 白色 5 ①该实验中光伏板吸收太阳能的多少是通过______________来反映的； ②分析表中数据可知光伏板吸收太阳能的多少与光伏板的_______、颜色和光照的时间长短有关。根据实验结论同学们选用合适的光伏板。 任务三：分析浪费电的现象，讨论节约用电方法 (3)同学们讨论后认为浪费电的现象有：待机耗电、不使用节能电器等，还有发电厂的线路损耗也不容小觑，发电厂输送电能时，由于电流的_______效应会造成线路损耗。大家讨论后提出方案，在输送功率和线路不变的情况下，通过______________的方法可以大大减少线路损耗。 【项目拓展】 (4)城市为引导居民合理用电，实施了分时电价制度，将一天分为高峰期（电价高）和低谷期（电价低），为适应分时电价，请你提出一种少交电费的使用方法____________________________。 【答案】(1)30 泡沫塑料 (2) LED灯的发光时间 面积 (3)热 提高输送电压 (4)尽量在用电低谷期使用大功率用电器/避开高峰期使用大功率电器 【详解】 【小题1】热水自然冷却，最终水温稳定后与室温相同，由表格可知水温最终稳定在，因此室内温度是。 相同时间内，泡沫塑料包裹的烧瓶水温下降更慢，说明泡沫塑料保温效果更好。 【小题2】① 实验利用转换法，光伏板吸收太阳能越多，储存电能越多，相同LED灯发光时间就越长，因此通过LED灯的发光时间反映光伏板吸收太阳能的多少。 ② 对比实验1、3，控制光照时间、光伏板表面所涂颜色相同，只改变光伏板面积，LED发光时间不同，说明吸收太阳能的多少与光伏板的面积有关。 【小题3】电流通过输电线时会发热损耗电能，这是电流的热效应。 根据，输送功率不变时，提高输电电压可以减小输电电流，再由焦耳定律得，线路电阻不变时，电流越小，损耗的电能越少，因此通过提高输电电压减少线路损耗。 【小题4】分时电价中低谷期电价更低，因此将非紧急的大功率用电安排在低谷期使用即可少交电费，合理即可。 24．3月26日晚8︰30～9︰30，江阴与世界众多城市一起参与了“地球一小时”活动，活动倡议熄灭不必要的灯光，切断电视、电脑等电器电源．小明在活动宣传中了解到：只要电源插头没有拔掉，在待机状态下，每台电脑的功率为5.8W，每台电视机的功率为8.2W． （1）小明所在小区有100台电脑和100台电视机，若在活动中均由原来的待机状态改为切断电源1h，此举一共可节约电能多少J？ （2）节约的电能完全被水吸收，能让多少kg水温度从20℃升高到60℃？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （3）标有“220V，1000W”的电热水器正常工作，将与第（2）问中质量相同的水升高相同的温度，需要100min，该电热水器的效率是多少？用电高峰期，若此电热水器两端的实际电压仅为200V，它的实际电流为多大？（电热水器的电阻恒定，结果只保留整数，四舍五入） 【答案】（1）5.04×106J （2）30kg      （3）84% ，  4A   【详解】 （1）100台电脑和100台电视机1小时消耗的电能 W=Pt=（5.8W+8.2W）×100×3600s=5.04×106J． （2）因为节约电能完全被水吸收，根据Q=Cm（t-t0）的变形得水的质量 m===30kg （3）①标有“220V  1000W”的电热水器正常工作100min消耗的总电能 W电能=Pt=1000W×100×60s=6×106J ∴ 该热水器的效率 η=×100%=84%． ②“220V 1000W”表示电热水器的额定电压U额=220V，额定功率P额=1000W ∴ 电热器的电阻 R==48.4Ω 当实际电压U实=200V时 电热器的实际功率 I=≈4A 答：（1）一共可节约电能5.04×106J．（2）节约电能完全被水吸收，能使30kg20℃的水升高到60℃．（3）该热水器的效率是84% ，它的实际电流约4A． 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 参考答案 家庭用电情况调查与电能表使用知识点1 1．（1）电能表；（2）128.7；（3）64.35；（4）实际情况（或“数据”） 2． 45.6 4.8 3．（1）34.8 kW⋅h；（2）19.14元；（3）23.2 h 用电器耗电情况与W=Pt 估算知识点2 4．（1）Pt；kW；h；（2）0.45；13.5；（3）7.2 5．D 6．（1）照明灯 0.3 kW⋅h，电视机 0.45 kW⋅h，电饭煲 0.4 kW⋅h，电热水器 1.5 kW⋅h；（2）2.65 kW⋅h；（3）电热水器耗电最多；建议缩短电热水器通电时间、不用时关闭电源、合理设定水温等 电功率公式P=UI与额定功率、实际功率知识点3 7．（1）小；（2）通电时间 t；（3）电功率 P 8．B 9．B 10．90 25 11．A 12．D 13．C 14．AC 15．D 16．D 17．D 18．60 紫外 1350 19．88 200 20．(1) 蓝 可以 (2)电源 5 21．（1）4.5A；（2）75kW·h；（3）937.5h 22．  7月份消耗电能最多 及时关灯 电功率一定，减少使用时间，根据W=Pt，可减少电能消耗 23．(1)30 泡沫塑料 (2) LED灯的发光时间 面积 (3)热 提高输送电压 (4)尽量在用电低谷期使用大功率用电器/避开高峰期使用大功率电器 24．（1）5.04×106J （2）30kg      （3）84% ，  4A 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 目 录 A组 巩固过关 知识点1：家庭用电情况调查与电能表使用 知识点2：用电器耗电情况与 W=Pt估算 知识点3：待机功耗与节约用电的物理原理 B组 能力进阶 C组 思维拔高 家庭用电情况调查与电能表使用知识点1 1. 请完成下列填空。 （1）家庭用电情况调查中，获取一段时间内家庭消耗电能最直接的仪表是______。 （2）某电能表上月末示数为 3562.8 kW⋅h，本月末示数为 3691.5 kW⋅h。本月消耗的电能为______kW⋅h。 （3）若电价为 0.5 元/(kW⋅h)，本月应交电费______元。 （4）为家庭节约用电提建议，首先需要了解家庭用电的______，找出耗电较多的环节，再有针对性地提出措施。 2．某同学家一个月前、后电能表示数如图所示，他家所在地区每度电的费用是0.6元，那么这个月他家应交电费______元，如果将他家客厅60W的日光灯，换成20W的节能灯，按平均每天用电4h，则一个月（按30天）可节约用电______kW·h。 3. 小明调查发现，家中一周前电能表示数为 1246.5 kW⋅h，一周后为 1281.3 kW⋅h。已知当地电价为 0.55 元/(kW⋅h)。 （1）这一周他家消耗的电能是多少？ （2）这一周的电费是多少？ （3）如果家里有一台功率为 1500 W的电热水器，这一周消耗的电能相当于该热水器正常工作多少小时？ 用电器耗电情况与W=Pt 估算知识点2 4．请完成下列填空。 （1）用电器消耗的电能可用公式 W=______进行估算，其中 P的单位应取______，t的单位应取______，算出的 W单位才是kW⋅h。 （2）某电视机额定功率为150 W，平均每天工作3 h。一天消耗的电能为______kW⋅h，一个月（按30天计）消耗______kW⋅h。 （3）某空调额定功率为 1200 W，平均每天工作 6 h。一天消耗的电能为______kW⋅h。 5．某学校共有教室12间，每间装6盏40W的日光灯和1盏60W的日光灯，由于注意节约用电，平均每天每盏灯少开半小时，那么30天可节约用电几度（　　） A．1.8 B．1.944×108 C．5.4 D．54 6．某家庭部分用电器的额定功率和每天平均使用时间如下表： 用电器 数量 额定功率 每天使用时间 照明灯 5盏 20 W/盏 3 h 电视机 1台 150 W 3 h 电饭煲（加热） 1个 800 W 0.5 h 电热水器 1台 1500 W 1 h （1）分别估算每种用电器每天消耗的电能； （2）估算这个家庭每天消耗的总电能； （3）从数据看，哪一类用电器耗电最多？针对它提一条节约用电建议。 待机功耗与节约用电的物理原理知识点3 7．请完成下列填空。 （1）用电器处于待机状态时，虽然功率较______，但长时间待机仍会持续消耗电能。 （2）“出门随手关灯”能节约用电，从公式 W=Pt看，是在 P一定时通过减小______来减少电能消耗。 （3）将功率较大的白炽灯更换为亮度相当的功率较小的LED灯，在照明时间相同时，是通过减小______来减少电能消耗的。 8．下表对不同用电器列出了其中一种省电方法和相应的省电原理，请你补充完整（    ） 电器名称 省电方法 省电原理 电风扇 不热的时候尽量不开 减少用电时间 电灯 A．将灯泡换成功率小一些的；减少用电时间 B．将白炽灯换成节能灯；提高发光效率 C．将白炽灯换成节能灯；减少工作时间 D．光线不暗时尽量不开；提高发光效率 9．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 10．为了节约能源，小明响应政府号召，将家中的空调温度调高1℃，每小时可节约用电0.5kW•h，如果一天使用空调6h，则小明家中每月（以30天计），可以节约用电　 ________　kW•h．每1kW•h能让功率为40W的电灯正常工作 ________h． 11．下列估测最符合实际情况的是（　　） A．家用空调的电流大约5A B．我国家庭电路电压为110V C．电冰箱一天耗电大约5J D．家用电热水器加热功率约为20W 12．小明家记录10月初电能表的示数6093.5kW·h， 电能表11月初的示数如图所示， 下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测电功率的仪表 B．电能表5月初到6月初消耗的功率是105kW·h C．这个电能表通过的电流一定为10A D．若电能表指示灯在 10min内闪烁180次，则用电器的总功率是0.6kW 13．在某段时间内，小明家只有以下三个用电器在正常工作：节能灯“220V 22W”，电热水袋“220V 220W”，绞肉机“220V 220W”（电动机线圈电阻为2Ω）。下列说法错误的是（　　） A．绞肉机由于发热消耗的电功率为2W B．绞肉机工作20s消耗的电能为4400J C．工作20s，电热水袋和绞肉机产生的热量均为4400J D．此时干路的总电流为2.1A 14．(多选)“节电小举动，环保大作为”，同学们在有关家庭节约用电的话题讨论时，下列说法正确的是（　　） A．电饭煲的功率比冰箱更大，但电饭煲每天消耗的电能不一定比冰箱多 B．为了节约用电，教室内的照明灯都应换用功率最小的灯泡 C．为了节约用电，电脑、电视长时间无人使用时，应关闭电源，不要处于待机状态 D．我们用水发电，由于自然界的水是循环的，所以不需要节约用电 15．智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（　　） A．降低了手机的散热能力 B．增大了电池的输出电压 C．减小了电子电路的电阻 D．减小了电池的输出电流 16．某电暖器具有智能控温系统，可根据室温自动调节加热功率，既能快速加热，又能省电节能。小明受此启发，用手动开关S，温控开关S1、S2，两个加热电阻R1、R2（R1、R2阻值不随温度变化），设计了电暖器加热电路，电源电压为220V。闭合开关S，各温控开关随温度的通断情况及对应的电路功率如表所示。已知加热电阻R1的阻值为121Ω，下列关于该电路的说法正确的是（    ） 温度t/℃ 手动开关S 温控开关S1 温控开关S2 电路功率P/W <20 闭合 闭合 闭合 1280 ≥24 闭合 断开 闭合 880 ≥28 闭合 闭合 断开 400 A．加热电路功率最大时，R1与R2串联 B．若温控开关S2出现故障不能断开，加热时，电路的最小功率为400W C．若只闭合手动开关，R1、R2都能工作 D．加热电阻R2的阻值为55Ω 17．如图甲所示是一款熨烫衣物的挂烫机，其简化电路如图乙所示，为限流电阻，为加热电阻，S为温控开关，自动切换加热和待机状态。下列说法正确的是（　　） A．开关置于1时为加热状态 B．开关置于2时为待机状态 C．用超导材料制成加热电阻更省电 D．挂烫机工作时主要利用了电流的热效应 18．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。 19．小亮调查发现，如果将学校内100W的白炽灯更换为同等亮度的12W的LED灯，仅此一项一天就能节约电能88kW·h，相当于1000只 W的白炽灯正常工作1h消耗的电能。假设每只灯每天工作5h，则学校原来有 只100W的白炽灯。 20. 手机已成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具。 (1)常用手机质量约为200 （选填“kg”“g”或“mg”）。手机屏幕上的丰富色彩是由红、绿、 色三种色光按不同比例混合而成的，三种色光按一定比例混合 （选填“可以”或“不能”）得到白光； (2)有些国产手机具有反向无线充电功能，用A手机为B手机充电时，A手机相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。某款手机锂电池上标有“电压3.7V容量4000mA⋅h”字样，手机的超级快充功能就是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，此时充电功率会变为原来的 倍；当电池剩余电量不足20%时，若未及时充电，系统会开启“省电模式”，“省电模式”下手机显示还可以持续使用2h，手机在此模式下使用时的平均功率约为 W。 21．为节约用电，国家提倡居民在夏季期间空调温度定在26℃~28℃。为响应倡导，某同学将家中的一台额定电压为220V，制冷额定功率为1000W的空调，温度设定从原来24℃改为28℃，仅此一项措施，家中的电能表平均每天少走2.5kW·h。求： （1）这台空调正常制冷时，工作电流是多少？（计算结果保留一位小数） （2）这台空调一个月（按30天计算）可节约电能多少千瓦时？ （3）若边远山区的“希望小学”，每间教室仅有两盏“220V  40W”电灯，那么该同学家中的这台空调一个月所节约的电能，可供这两盏电灯正常发光多少小时？ 22．随着生活水平的不断提高，家用电器种类越来越多，电能的消耗也逐渐增大。实践小组对家庭用电情况产生了研究兴趣，并进行了调查研究。 任务一：小组成员对各自家庭2026年下半年的用电情况进行了调研，并制作了所调查家庭下半年每月平均电费统计表，表格如下。 月份 7 8 9 10 11 12 电费/元 90 80 50 76 68 86 （电费价格不变） 任务二：根据表中数据在图中绘制出“电费一月份”图像 。分析图像可以获取的信息是 （写出一条即可）。 任务三：节约能源应从点滴做起，请你提出一条节约用电的措施 （合理即可），并说明理由 。 23．小雨家住在我国的西北地区，他想建成一个环保节能的小屋，结合西北地区的环境特点要考虑哪些问题？学校科技社团的同学们在社团活动中一起讨论了这个问题。 【项目分解】 ①墙壁保温防寒和隔热降温的材料选择； ②屋顶加装光伏板； ③分析浪费电的现象，讨论节约用电的方法。 任务一：墙壁保温材料选择 (1)西北地区四季和昼夜温差较大，在建造节能小屋时要注意保温防寒，需要在墙体外侧加装保温层，保温材料有泡沫塑料和棉絮两种，哪一种材料的保温性能更好呢？同学们做了这样的实验：用厚度相同的两种材料分别包着装有相同质量和初温相同的热水的密闭烧瓶，放在相同的环境中让它们自然冷却，记录两烧瓶中的水温随时间变化的情况，数据如下表： 时间/min 0 5 10 15 20 25 30 泡沫塑料组水温/℃ 60 51 45 40 35 32 30 棉絮组水温/℃ 60 45 36 33 30 30 30 分析实验数据可知：他们实验时的室内温度是_______℃。在这两种材料中，保温效果比较好的是______________。 任务二：屋顶光伏板选择 (2)光伏发电的核心部件是光伏板，光伏板吸收太阳能的多少与什么因素有关？ 同学们让不同的光伏板对相同的LED灯供电，进行了实验，记录的实验数据如下表： 序号 光伏板的面积/m2 光照时间/min 光伏板表面所涂颜色 LED灯的发光时间/min 1 0.1 10 黑色 30 2 0.1 20 黑色 60 3 0.3 10 黑色 90 4 0.1 10 白色 5 ①该实验中光伏板吸收太阳能的多少是通过______________来反映的； ②分析表中数据可知光伏板吸收太阳能的多少与光伏板的_______、颜色和光照的时间长短有关。根据实验结论同学们选用合适的光伏板。 任务三：分析浪费电的现象，讨论节约用电方法 (3)同学们讨论后认为浪费电的现象有：待机耗电、不使用节能电器等，还有发电厂的线路损耗也不容小觑，发电厂输送电能时，由于电流的_______效应会造成线路损耗。大家讨论后提出方案，在输送功率和线路不变的情况下，通过______________的方法可以大大减少线路损耗。 【项目拓展】 (4)城市为引导居民合理用电，实施了分时电价制度，将一天分为高峰期（电价高）和低谷期（电价低），为适应分时电价，请你提出一种少交电费的使用方法____________________________。 24．3月26日晚8︰30～9︰30，江阴与世界众多城市一起参与了“地球一小时”活动，活动倡议熄灭不必要的灯光，切断电视、电脑等电器电源．小明在活动宣传中了解到：只要电源插头没有拔掉，在待机状态下，每台电脑的功率为5.8W，每台电视机的功率为8.2W． （1）小明所在小区有100台电脑和100台电视机，若在活动中均由原来的待机状态改为切断电源1h，此举一共可节约电能多少J？ （2）节约的电能完全被水吸收，能让多少kg水温度从20℃升高到60℃？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （3）标有“220V，1000W”的电热水器正常工作，将与第（2）问中质量相同的水升高相同的温度，需要100min，该电热水器的效率是多少？用电高峰期，若此电热水器两端的实际电压仅为200V，它的实际电流为多大？（电热水器的电阻恒定，结果只保留整数，四舍五入） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $