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考考你的经济意识 江苏省丰县群益中学 李光宇 “不当家不知柴米油盐贵”，这是一句老俗语了。但是作为一名新时代的初中生，在学习物理这门应用性较强的学科时，要做到“不当家也知柴米油盐贵”，方可适应社会的发展、时代的要求，顺应中考的潮流。做到了这一点，在考试中可以获得一个较高的分数，这只是一方面，更重要的一方面是利于培养我们理论联系实际、运用所学知识解释与解决实际问题的能力，对我们今后的学习与生活将会终身有益。
题1 王磊同学学习了电学知识后，对客厅里的照明电路进行了改装，将原来由一只开关控制的五个灯泡组成的照明电路，分成两组，分别由两只开关控制，需要较强的亮度时全部灯泡都亮，不需要很亮时只有两个灯泡亮，白天或厅内无人时则全部关闭。王磊同学经过较长时间的统计，得到下列一组数据：
请你根据王磊同学统计的数据，通过计算回答以下问题：
（1）改装后每月（按30天计算）可以节约多少度电？
（2）如果用电热水器给水加热，每月节约的电能可以将多少20℃的水加热到60℃用来洗澡？[水的比热容4．2×103J／（Kg℃）]
解析：本题将电功、热量等知识有机地结合在一起，利于考查学生的综合创新能力，培养学生的发散思维与独立解决问题的能力。
（1）首先看懂题意：只所以比原来省电了，是因为改造后，不需要很亮时可以只亮其中的两个灯泡，另外三只就可以不再亮着，因而这三只灯泡在这一段时间内能消耗的电能现在就节省了下来。每月节约的电能为W=Pt=60W×3×4×3600S=7．776×107J=21．6KWh
（2）电能转化为内能，用来给水加热，利用热量的计算公式很容易得到答案．根据公式Q=cm（t2-t1）得：
m=
题2 电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。这一功能虽给人们带来了方便，但在待机状态下电视机仍然要消耗电能却鲜为人知。例如小明家的一台34时彩色电视机的待机功率大约是10瓦，假如他家电视机平均每天开机4小时，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试计算：
⑴小明家一年（365天）中因这台电视机待机浪费的电能是多少千瓦时？
⑵请你设计一种测电视机待机功率的方法。
⑶请你就电视机待机功能的正确使用方法提出一条建议。
解析：本题不单纯考学生的解题能力，主要是考查了学生的情感意识、节约能源的思想情感，体现了新课程标准中“情感、态度与价值观”的要求，对于培养学生的关心社会、关注自然有较好的作用。
⑴W=Pt=O．01千瓦×20小时×365=73千瓦时
⑵方法1：利用秒表和电能表，关闭其他所有用电器，只让待测电视机处于待机状态，测出在一段时间t秒内电能表表盘转过的圈数n，再根据P=
方法2：
利用交流电流表测出电视机待机时通过的电流，再根据P=UI=220伏×I的关系计算出电视机的待机功率。
方法3：
利用交流电流表和交流电压表测出电视机待机时通过的电流与两端的电压，再根据P=UI的关系计算出电视机的待机功率。
⑶．长时间不看电视时应采用关机切断电源的方法，而不采用待机的方法。
题3 如图所示为一种太阳能照明灯，太阳能电池板供1只“220 V 40W”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0．3 m2，地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7．2 ×104J／（min·m2），太阳光照一天，恰好可供电子节能灯工作10 h。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板，且不考虑天气影响，每天以8 h计算。求：
（1）太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少？
（2）若200W的白炽灯与这种40 w的电子节能灯的发光效果相当。请你根据下表中数据计算说明：按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势？（灯每天工作10 h，一年按365天计算）
解析：
1．太阳能电池板工作一天（按8小时算）吸收的太阳能：
E=7．2×104×0．3×8×60J=1．04×107J
照明灯工作10h消耗的电能：
W=Pt=40×10×3600J=1．44×106J
η=W/E=1．44×106J/1．04×107J=14%
2．在相同的时间内（20年）进行比较：
白炽灯（或节能灯）工作的总时间：20×365×10h=73000h
使用白炽灯情况：
需要的灯数：73000/1000=73盏；
购买白炽灯的费用：73×2．0元=146元
白炽灯消耗的电能：
W=Pt=0．2×73000kw．h=14600kw．h
共计费用：146元+7300元=7446元
使用太阳能照明灯情况：
需要的灯数：73000/8000=10盏；
购买节能灯的费用：10×20元=200元
共计费用：1500元+200元=1700元
这说明，使用这种太阳能照明灯比使用这种白炽灯在经济上有更大优势。 |
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