资源简介

　　　第3节　跨学科实践：为家庭节约用电提建议
实践项目
了解家中的用电情况并提出节约用电的建议。
项目分析
为家庭节约用电提建议，需要完成以下任务。
（1）调查家中的用电情况。
（2）了解用电器的耗电情况。
（3）提出节约用电的建议。
（4）评估采纳节电建议后的效果。
项目实施
1.调查家中的用电情况
可以通过电能表计算家中一段时间（例如一周）内消耗的电能，或者通过上网等手段从电网公司直接了解家中每天或一段时间内消耗的电能。
2.了解用电器的耗电情况
家中的电热水器、空调等用电器都会消耗电能。通过设计表格等方法记录这些用电器的耗电情况，包括每天工作的时长、工作的状态、消耗的电能等。例如，对于电风扇就可以记录它每天工作的时长、处于的挡位等。
我们通过用电器的铭牌或说明书就能知道一个用电器工作时的电功率，再结合它的工作时间，就可以计算出它一天消耗的电能。
3.提出节电建议
根据调查结果，从用电器的使用时长、使用状态等角度，提出一些节约用电的建议。
①出门时应注意随手关灯；
②电热水器、电饭锅、电视、计算机等若长时间不使用，应关闭电源；
③合理设定空调温度等。
4.评估节电建议的效果
总结节电建议，与家人商量后，按照节电建议实施一段时间，看看你家消耗的电能是否减少。若减少了，计算比采取节电措施前减少了多少。
展示交流
把家中的用电情况、节电建议以及实施效果整理后分享给其他同学，比较看看哪些同学的节电措施更全面、更有效。汇总同学们的发现和节电建议，写一份综合性的研究报告，共同为家庭提供实用的节电建议。
实践拓展
1.下列措施中，不属于节约用电的是（　C　）
A.电视机不用时切断电源
B.离开教室时随手关灯
C.夏天用空调时把温度调得很低
D.用节能灯代替白炽灯
2.大多数用电器在待机状态时也会消耗电能（关机但未拔掉电源插头）。以1 000个家庭的社区为例，假设每个家庭所有用电器待机时的总功率为22 W，每天处于待机状态的时间为20 h，则：
（1）当一个家庭的所有用电器均处于待机状态时，这个家庭的干路电流约为多少安？
（2）该社区每天因为用电器待机而浪费的总电能约为多少千瓦时？
（3）根据上述计算，请写出一种节约用电的方法。
3.目前市场上有“定频”和“变频”两类空调。“定频空调”在制冷时以额定功率工作，功率近似不变，而“变频空调”在制冷时，压缩机开始以制冷功率工作，当室温达到设定温度时，空调就会进入送风模式，以较低的送风功率制冷，维持室温基本不变。
　
表1
空调A（定频）
工作方式 定频
产品匹数 1.5匹
制冷量 3 500 W
制冷功率 1 100 W
循环风量 650 m3/h
表2
空调B（变频）
工作方式 变频
产品匹数 1.5匹
送风制冷量 200 W
制冷制冷量 5 200 W
送风功率 100 W
制冷功率 1 400 W
（1）聪聪在进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”时想要测量一下定频空调A的制冷功率。聪聪只将空调A接入家庭电路中，让空调开始工作30分钟，如图乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次，则空调A工作的功率为 W。聪聪发现计算功率与表1中的空调A参数表上的制冷功率差别较大，其原因是定频空调是间歇工作的，当室内温度达到设定温度后，空调会停止制冷，待室内温度上升到一定温度后再次工作。根据聪聪所测数据和空调A参数可知，本次实验过程中A空调制冷了 分钟。聪聪进一步查阅资料得知：一般情况下空调制冷时调高2 ℃，人体并不会有明显感觉，但可节省10%的电能。其原因是在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会 （选填“变长”或“变短”）。
（2）表2为变频空调B的部分参数，其中制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和。若10小时内A、B两台空调均带走室内热量17.5 kW·h，则空调B送风的时间为 小时，相较于使用空调A，使用空调B可以节省 kW·h的电能。
（1）550　15　变短　（2）6.9　0.47　　　第3节　跨学科实践：为家庭节约用电提建议
实践项目
了解家中的用电情况并提出节约用电的建议。
项目分析
为家庭节约用电提建议，需要完成以下任务。
（1）调查家中的用电情况。
（2）了解用电器的耗电情况。
（3）提出节约用电的建议。
（4）评估采纳节电建议后的效果。
项目实施
1.调查家中的用电情况
可以通过电能表计算家中一段时间（例如一周）内消耗的电能，或者通过上网等手段从电网公司直接了解家中每天或一段时间内消耗的电能。
2.了解用电器的耗电情况
家中的电热水器、空调等用电器都会消耗电能。通过设计表格等方法记录这些用电器的耗电情况，包括每天工作的时长、工作的状态、消耗的电能等。例如，对于电风扇就可以记录它每天工作的时长、处于的挡位等。
我们通过用电器的铭牌或说明书就能知道一个用电器工作时的电功率，再结合它的工作时间，就可以计算出它一天消耗的电能。
3.提出节电建议
根据调查结果，从用电器的使用时长、使用状态等角度，提出一些节约用电的建议。
①出门时应注意随手关灯；
②电热水器、电饭锅、电视、计算机等若长时间不使用，应关闭电源；
③合理设定空调温度等。
4.评估节电建议的效果
总结节电建议，与家人商量后，按照节电建议实施一段时间，看看你家消耗的电能是否减少。若减少了，计算比采取节电措施前减少了多少。
展示交流
把家中的用电情况、节电建议以及实施效果整理后分享给其他同学，比较看看哪些同学的节电措施更全面、更有效。汇总同学们的发现和节电建议，写一份综合性的研究报告，共同为家庭提供实用的节电建议。
实践拓展
1.下列措施中，不属于节约用电的是（　C　）
A.电视机不用时切断电源
B.离开教室时随手关灯
C.夏天用空调时把温度调得很低
D.用节能灯代替白炽灯
2.大多数用电器在待机状态时也会消耗电能（关机但未拔掉电源插头）。以1 000个家庭的社区为例，假设每个家庭所有用电器待机时的总功率为22 W，每天处于待机状态的时间为20 h，则：
（1）当一个家庭的所有用电器均处于待机状态时，这个家庭的干路电流约为多少安？
（2）该社区每天因为用电器待机而浪费的总电能约为多少千瓦时？
（3）根据上述计算，请写出一种节约用电的方法。
【解】（1）根据P＝UI，可得I＝＝＝0.1 A
（2）根据P＝，可得W＝Pt＝1 000×0.022 kW×20 h＝440 kW·h
（3）由上述可知，若用电器不使用时，要及时拔下插头（断电）
3.目前市场上有“定频”和“变频”两类空调。“定频空调”在制冷时以额定功率工作，功率近似不变，而“变频空调”在制冷时，压缩机开始以制冷功率工作，当室温达到设定温度时，空调就会进入送风模式，以较低的送风功率制冷，维持室温基本不变。
　
表1
空调A（定频）
工作方式 定频
产品匹数 1.5匹
制冷量 3 500 W
制冷功率 1 100 W
循环风量 650 m3/h
表2
空调B（变频）
工作方式 变频
产品匹数 1.5匹
送风制冷量 200 W
制冷制冷量 5 200 W
送风功率 100 W
制冷功率 1 400 W
（1）聪聪在进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”时想要测量一下定频空调A的制冷功率。聪聪只将空调A接入家庭电路中，让空调开始工作30分钟，如图乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次，则空调A工作的功率为　　　　W。聪聪发现计算功率与表1中的空调A参数表上的制冷功率差别较大，其原因是定频空调是间歇工作的，当室内温度达到设定温度后，空调会停止制冷，待室内温度上升到一定温度后再次工作。根据聪聪所测数据和空调A参数可知，本次实验过程中A空调制冷了　　　　分钟。聪聪进一步查阅资料得知：一般情况下空调制冷时调高2 ℃，人体并不会有明显感觉，但可节省10%的电能。其原因是在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会　　　　（选填“变长”或“变短”）。
（2）表2为变频空调B的部分参数，其中制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和。若10小时内A、B两台空调均带走室内热量17.5 kW·h，则空调B送风的时间为　　　小时，相较于使用空调A，使用空调B可以节省　　　　 kW·h的电能。
（1）550　15　变短　（2）6.9　0.47
【解析】（1）如图乙所示电能表上的指示灯闪烁了330次，则消耗的电能为W＝＝0.275 kW·h＝9.9×105 J
空调工作时间为30分钟，则空调A工作时的功率为
P＝＝＝550 W
　　根据聪聪所测数据和空调A参数可知，空调A的制冷功率为1 100 W，则实际制冷时间为t1＝＝＝900 s＝15 min
由题意可知，在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调制冷时调高2 ℃，则空调的送风量减小，根据P＝可知，总量减小，送风功率不变，则新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会变短。
（2）制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和，若10小时内A、B两台空调均带走室内热量17.5 kW·h，设空调B制冷时间为t2，则送风时间为10－t2，空调B制冷量可表示为Q＝P制冷量t2＋P送风量t3＝5.2 kW×t2＋0.2 kW×（10 h－t2）＝17.5 kW·h
解得t2＝3.1 h
则空调B的送风时间为t3＝10－t2＝10 h－3.1 h＝6.9 h
空调B消耗的总电能为W总＝W制冷＋W送风＝P制冷t2＋P送风t3＝1.4 kW×3.1 h＋0.1 kW×6.9 h＝5.03 kW·h
空调A的制冷时间为t4＝＝＝5 h
消耗的总电能为W′总＝P′制冷t4＝1.1 kW×5 h＝5.5 kW·h
相较于使用空调A，使用空调B可以节省的电能为ΔW＝W′总－W总＝5.5 kW·h－5.03 kW·h＝0.47 kW·h。

展开更多......

收起↑