18.3 电能与社会发展
一、选择题
1．下列措施中属于节约用电的是( )
A．离开教室随手关灯
B．将开关接在用电器与火线之间
C．用大功率的白炽灯照明
D．长时间不看电视时只用遥控器关闭电视
2．如图2所示是郑龙同学记录家里一周内的用电情况，下列说法中正确的是( )
图2
A．周一白天用电比傍晚多
B．周四夜晚用电比周五夜晚多
C．每天的用电高峰在傍晚
D．周三傍晚用电约2 kW·h
二、填空题
3．某学校教学楼共有30个教室，每个教室装有40 W的日光灯6盏，如果每盏灯每天少开半小时，则一个月(按25天算)共节约______度电。若每度电需付电费0.5元，则一个月可节省______元。
图3
4．暑假期间某同学和家人外出旅游，他忘记将家中电视机的电源关闭，电视机处于屏幕保护状态。出门前他家电能表的示数如图3所示，10天后他回到家中，电能表的示数为，这段时间电视机消耗了______kW·h的电能，电视机处于屏幕保护状态时电功率约为______W。你从电能表的盘面上还能获得什么信息：________________________________________________________________________
(写出一条即可)。
5．一些城市开始使用风、光互补路灯，它由太阳能电池板、小型风力发电机各自给24 V蓄电池充电，晚上由LED(发光二极管)照明。下表是亮度相当的两种灯的相关数据，要使该路灯总发光效果相当于500 W的白炽灯，它应由______只LED______联而成。原来是用500 W的白炽灯，若每晚供电10 h，一个月(30天)消耗了________kW·h的电能。请说出风光互补路灯的优点：____________________________________________________________(至少说出两点)。
一只LED
一只白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24 V
220 V
响应时间
10－9 s
10－3 s
额定功率
12 W
100 W
6.1 kW·h电的用途：10 W的节能灯工作100 h；生产2条毯子；生产170包方便面；生产90支铅笔；灌溉330 m2农田。在家庭生活中，我们提倡节约用电，请你提出两条合理的节电建议：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________。
7．电冰箱已经是普遍使用的家用电器。
(1)电冰箱要使用三脚插头和三孔插座，这是因为电冰箱有____________，这样可以防止____________________________________。
(2)小明看到他家电冰箱铭牌如图4所示，其中“耗电量：1.2 kW·h/24 h”表示该电冰箱正常使用一天消耗的电能为____________。但若按照铭牌上的功率正常工作一天，则消耗的电能是____________。
图4
(3)第(2)问的计算结果与电冰箱铭牌上提供的相关参数差异较大，爱动脑筋的小明实际测量后发现电冰箱的耗电量确实如铭牌所示，他查阅资料后发现，这是由于电冰箱具有间歇性工作的特点。那么该电冰箱压缩机每天累计工作多长时间？请写出计算过程。
(4)若小明所在城市的用电价格是0.8元/(kW·h)，则单就冰箱一项，每个月(按30天计算)就需交电费________元，所以要尽可能节约用电。请你说出一条使用电冰箱时能节约用电的具体措施：____________________。
1．A 2.D
3．90 45
4．2.4 10 该电能表接在电压为220 V的电路中工作(合理即可)
5．5 并 150 节能环保、多种气候环境下都能获得电能
[解析] P＝500 W＝0.5 kW，t＝10 h×30＝300 h，
W＝Pt＝0.5 kW×300 h＝150 kW·h。
6．(1)将普通灯泡改为节能灯
(2)用电器不用时拔掉插头
7．(1)金属外壳 触电事故的发生
(2)1.2 kW·h 3.6 kW·h
(3)电冰箱一天实际耗电：W＝1.2 kW·h，由题图可知，电冰箱的额定功率：P＝150 W＝0.15 kW，由公式P＝变形得电冰箱的工作时间：t＝＝＝8 h。
(4)28.8 少开冰箱门
18.3 电能与社会发展
知识点 1 家用电器耗电问题
1．某教室的电能表标有“220 V 5 A”字样，该电能表允许通过的最大电流为________A；教室内安装有“220 V 40 W”的日光灯10盏，如果每天少开灯1 h，每月(用电天数按20天计算)可节约____________J的电能。
2．电能跟我们的联系十分密切，生产和生活都离不开它。某物理学习小组进行综合社会实践活动，对小丽家家庭用电的几个问题进行了探究。
(1)如图18－3－1所示是小丽房间里一只照明台灯所用的灯泡，它正常工作________h消耗1 kW·h的电能。
图18－3－1
(2)小丽家的电子式电能表上标有“220 V 10(20) A”和“2500 imp/(kW·h)”的字样，这个电能表允许接入的用电器的最大功率是________W。小丽用手表记下在5 min内她家电能表的耗电指示灯闪烁了75次，则小丽家正在使用的用电器的总功率为________W。
3．暑假期间某同学和家人外出旅游，出门前忘记将家中电视机的电源关闭，电视机处于屏幕保护状态。出门前他家电能表的示数如图18－3－2所示，10天后他回到家中，电能表的示数为，这段时间电视机消耗了________kW·h的电能，电视机处于屏幕保护状态时电功率约为________W。你从电能表的盘面上还能获得什么信息：__________________________________________(写出一条即可)。
图18－3－2
4．很多人习惯看完电视后只用遥控器关机，但此时电视机与电源没有切断，这时电视机就处于待机状态。处于待机状态的电视机仍要耗电。下表是小明对自家两台电器的待机耗电数据的统计表，这两台电器每天待机消耗的电能共为________kW·h。若能及时断开电源，小明家一个月可以节约电费________元(每月按30天计算，用电单价为0.50元/千瓦时)。
家用电器
待机功率/kW
每天平均待机时间/h
彩色电视
0.008
20
DVD碟机
0.012
22
5.如图18－3－3所示是郑龙同学记录的家里一周内的用电情况，下列说法中正确的是( )
图18－3－3
A．周一白天用电比傍晚多
B．周四夜晚用电比周五夜晚多
C．每天的用电高峰在傍晚
D．周三傍晚用电约2 kW·h
知识点 2 节约用电
6．下列做法不符合节约用电原则的是 ( )
A．电脑不用时切断电源
B．使用空调时不关闭门窗
C．使用太阳能路灯
D．使用冰箱时尽量少开冰箱门
7．某市即将迎来夏季用电高峰，为了节约和有序用电，下列做法可行的是( )
A．多开城市亮丽工程的景观灯和霓虹灯
B．停止向所有工厂、企业和商店供电
C．让长期不使用的家用电器处于待机状态
D．离开教室后及时关掉电灯和电风扇
8．下列对我国电力情况的说法不科学的是( )
A．我国的电力供应比解放初期有了大幅提高
B．我国已经建立了较完整的电网系统
C．我国现在的电力供应很充足，不必节约用电
D．我国的电力供应仍以火力发电为主
9．近年来国家对边远农村陈旧老化的电网进行改造，以减少远距离输电的电能损耗而降低电费价格，减轻农民负担。可采取的措施是( )
A．提高输送功率
B．提高输电电压
C．增大输电电流
D．减小输电线的截面积
10．一些城市开始使用风能、光能互补路灯，它由太阳能电池板、小型风力发电机各自给24 V蓄电池充电，晚上由LED(发光二极管)灯照明。下表是亮度相当的两种灯的相关数据，要使该路灯总发光效果相当于500 W的白炽灯，它应由________只LED__________联而成。原来是用500 W的白炽灯，若每晚供电10 h，一个月(30天)消耗了__________kW·h的电能。请说出风光互补路灯的优点：_______________________________________________________(至少说出两点)。
一只LED
一只白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24 V
220 V
响应时间
10－9 s
10－3 s
额定功率
12 W
100 W
11.手机、数码相机等电器中都使用可充电电池，电池上所标的“电压”和“容量”是两个主要参数，容量的单位通常为“毫安时(mA·h)”。如图18－3－4所示是小明从自己的手机电池上抄下的一些参数。假设充电效率为80%，请估计1 kW·h的电能可以供这种电池充电多少次？
锂离子电池
型号：A7612
电压：3.7 V
额定容量：2000 mA·h
图18－3－4
12．电给我们的生活带来了极大的方便，但使用不当也会造成危险。小明家电能表的几个重要参数如图18－3－5所示，家中铺设电路所用的电线允许通过的最大电流为15 A，家中已有用电器的总功率为2200 W，最近又准备购买一台电热水器，性能指标如下表所示。这种电热水器是否适合他家使用呢？小明对这个问题进行了认真地研究。
图18－3－5
电热水器
额定电压
220 V
额定功率
2000 W
容量
50 L
(1)添置这么大功率的用电器，是否超过电能表的负荷？请你通过计算写出你的看法。
(2)如果安装了这台电热水器，家中所有用电器同时工作时的最大电流将达到________A，家中电路所用的电线________(选填“能”或“不能”)承受。
(3)通过以上问题的研究，你认为如果他家购买了这台电热水器，在使用时应该采取什么措施？请你为他家提出建议(要求正确提出一条建议即可)。
13．2017·青岛 下列做法中，文明的是( )
A．用节能灯代替白炽灯照明
B．用手电筒照同学的眼睛
C．汽车在高速路上超速行驶
D．夏天空调温度设置得很低
详解详析
1．5 2.88×107 2.(1)40 (2)4400 360
3．2.4 10 电能表要接在电压为220 V的电路中使用(正确写出其他参数的含义也可)
4．0.424 6.36
5．D 6.B 7.D 8.C
9．B [解析] 在输电电压一定时，提高输送功率，会使输送电流增大，根据P损＝I2R可知损失的功率增大，故A错误；当提高输电电压时，输送功率不变，可减小输送电流，根据P损＝I2R可知损失的功率减小，故B正确；当增大输电电流时，根据P损＝I2R可知损失的功率增大，故C错误；当减小输电导线的横截面积时，会增大电阻，根据P损＝I2R可知损失的功率增大，故D错误。
10．5 并 150 节能环保，多种气候环境下都能获得电能
[解析] P＝500 W＝0.5 kW，t＝10 h×30＝300 h，
W＝Pt＝0.5 kW×300 h＝150 kW·h。
11．W＝1 kW·h＝3.6×106 J，
额定容量：Q＝It＝2000 mA·h＝2 A·h＝2 A×3600 s＝7200 A·s，
电池容量(即充一次电需要的电能)：
W0＝UIt＝3.7 V × 7200 A·s ＝26640 J，
充一次电需要消耗的电能：W1＝ ＝33300 J，
1 kW·h的电可供充电的次数：n＝ ＝≈108次。
12．(1)用电器同时工作时的总功率：P总＝2200 W＋2000 W＝4200 W，
家中所有用电器同时工作时的最大电流：Imax＝＝≈19.1 A，
实际最大电流没有超过电能表的额定最大电流20 A，所以没有超过电能表的负荷。
(2)19.1 不能
(3)建议①：因为用电器并联在电路中，同时使用的用电器越多，总功率就越大，干路电流就越大，所以用电器错开时间使用，不会使电流过大。
建议②：因为导线越粗，电阻越小，允许通过的最大电流越大，所以也可以将家中的导线换成更粗的，即换成允许通过最大电流不低于20 A的导线，这样可以彻底解决问题。(写出一条即可)
13．A
