5. 如图所示的功率计量插座是一种新型插座。它由数字显示屏和普通插座等几个部分组成，不仅可以给用电器供电，还可以直接测出该用电器工作时的电流、电压、电功率等物理量。
(1) 小明利用该插座测量某电视机顶盒待机时的能耗情况，显示“电流0.02A，电压220V”，则该机顶盒此状态的功率为
(2) 小明继续利用该插座测量家里的空调在不同模式、不同设置温度时的能耗情况。他每次在室温稳定后测得的数据如下表所示。
根据表格中的数据，空调的温度应如何设定以节约能源?
(1) 小明利用该插座测量某电视机顶盒待机时的能耗情况，显示“电流0.02A，电压220V”，则该机顶盒此状态的功率为
4.4
W，若机顶盒每天待机20h，一个月(按30天计)将耗电2.64kW·h（或$ 9.5×10^{6}J）$
。(2) 小明继续利用该插座测量家里的空调在不同模式、不同设置温度时的能耗情况。他每次在室温稳定后测得的数据如下表所示。
根据表格中的数据，空调的温度应如何设定以节约能源?
答案：4.4
$2.64\ \mathrm{kW·h}（$或$9.5×10^{6}\ \mathrm{J}）$
制冷时，空调温度设置高一点更省电；制热时，空调温度设置低一点更省电。（答出一点即可；其他合理建议也可）
$2.64\ \mathrm{kW·h}（$或$9.5×10^{6}\ \mathrm{J}）$
制冷时，空调温度设置高一点更省电；制热时，空调温度设置低一点更省电。（答出一点即可；其他合理建议也可）
解析：
【分析】
（1）第一问中，首先明确电功率的计算公式$P=UI$，已知待机时的电流和电压，直接代入公式就能求出待机功率。计算耗电量时，先算出总待机时长，再利用电功公式$W=Pt$计算，注意单位的统一，可选择千瓦和小时得到千瓦时，或用瓦和秒得到焦耳。
（2）第二问需要分析表格数据，观察制冷、制热模式下不同设置温度对应的功率，根据$W=Pt$，相同时间内功率越小消耗电能越少，从而总结出节约能源的温度设置方法。
【解析】
（1）①计算机顶盒待机功率：
根据电功率公式$P = UI$，已知$U = 220\mathrm{V}$，$I = 0.02\mathrm{A}$，代入得：
$P = 220\mathrm{V}×0.02\mathrm{A} = 4.4\mathrm{W}$
②计算一个月的耗电量：
总待机时间$t = 20\mathrm{h}×30 = 600\mathrm{h}$，将功率单位换算为千瓦：$4.4\mathrm{W} = 0.0044\mathrm{kW}$
根据电功公式$W = Pt$，代入得：
$W = 0.0044\mathrm{kW}×600\mathrm{h} = 2.64\mathrm{kW·h}$
若用国际单位计算：$t = 600×3600\mathrm{s} = 2.16×10^6\mathrm{s}$
$W = Pt = 4.4\mathrm{W}×2.16×10^6\mathrm{s} = 9.504×10^6\mathrm{J}≈9.5×10^6\mathrm{J}$
（2）分析表格数据可知：
制冷模式下，设置温度越高，空调工作功率越小；制热模式下，设置温度越低，空调工作功率越小。根据$W = Pt$，相同工作时间内，功率越小消耗的电能越少，因此：
制冷时，空调温度设置高一点更省电；制热时，空调温度设置低一点更省电。
【答案】
(1) 4.4；$2.64\ \mathrm{kW·h}（或9.5×10^{6}\ \mathrm{J}）$
(2) 制冷时，空调温度设置高一点更省电；制热时，空调温度设置低一点更省电（答出一点即可，其他合理建议也可）
【知识点】
电功率计算；电功计算；节能措施
【点评】
本题结合生活中的功率计量插座和空调能耗问题，考查了电功率、电功的计算以及节能方法的分析，体现了物理知识在生活中的实际应用，引导学生关注能源问题，培养节能意识。
【难度系数】
0.7
（1）第一问中，首先明确电功率的计算公式$P=UI$，已知待机时的电流和电压，直接代入公式就能求出待机功率。计算耗电量时，先算出总待机时长，再利用电功公式$W=Pt$计算，注意单位的统一，可选择千瓦和小时得到千瓦时，或用瓦和秒得到焦耳。
（2）第二问需要分析表格数据，观察制冷、制热模式下不同设置温度对应的功率，根据$W=Pt$，相同时间内功率越小消耗电能越少，从而总结出节约能源的温度设置方法。
【解析】
（1）①计算机顶盒待机功率：
根据电功率公式$P = UI$，已知$U = 220\mathrm{V}$，$I = 0.02\mathrm{A}$，代入得：
$P = 220\mathrm{V}×0.02\mathrm{A} = 4.4\mathrm{W}$
②计算一个月的耗电量：
总待机时间$t = 20\mathrm{h}×30 = 600\mathrm{h}$，将功率单位换算为千瓦：$4.4\mathrm{W} = 0.0044\mathrm{kW}$
根据电功公式$W = Pt$，代入得：
$W = 0.0044\mathrm{kW}×600\mathrm{h} = 2.64\mathrm{kW·h}$
若用国际单位计算：$t = 600×3600\mathrm{s} = 2.16×10^6\mathrm{s}$
$W = Pt = 4.4\mathrm{W}×2.16×10^6\mathrm{s} = 9.504×10^6\mathrm{J}≈9.5×10^6\mathrm{J}$
（2）分析表格数据可知：
制冷模式下，设置温度越高，空调工作功率越小；制热模式下，设置温度越低，空调工作功率越小。根据$W = Pt$，相同工作时间内，功率越小消耗的电能越少，因此：
制冷时，空调温度设置高一点更省电；制热时，空调温度设置低一点更省电。
【答案】
(1) 4.4；$2.64\ \mathrm{kW·h}（或9.5×10^{6}\ \mathrm{J}）$
(2) 制冷时，空调温度设置高一点更省电；制热时，空调温度设置低一点更省电（答出一点即可，其他合理建议也可）
【知识点】
电功率计算；电功计算；节能措施
【点评】
本题结合生活中的功率计量插座和空调能耗问题，考查了电功率、电功的计算以及节能方法的分析，体现了物理知识在生活中的实际应用，引导学生关注能源问题，培养节能意识。
【难度系数】
0.7
6. 如图所示，抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而设计建造的，是间接储存电能的一种方式。在夜间用电低谷时，它从电网取电，用电动机驱动水泵，将水从下水库抽到上水库；次日用电高峰时，水从上水库流到下水库，使水轮机带动发电机发电，将电送入电网。我国首座抽水蓄能电站一年抽水用电量约2×109kW·h，发电量约1.5×109kW·h，每年可节约标准煤约1×105t。
(1) 储能时，水泵将下水库的水抽到上水库，将电能转化为水的
(2) 若用煤燃烧发电，每发电1kW·h大约排放1kg二氧化碳，则该座抽水蓄能电站一年可以减排二氧化碳约
(3) 该座抽水蓄能电站的储能效率约为
(1) 储能时，水泵将下水库的水抽到上水库，将电能转化为水的
重力势（机械）
能进行储存。(2) 若用煤燃烧发电，每发电1kW·h大约排放1kg二氧化碳，则该座抽水蓄能电站一年可以减排二氧化碳约
$1.5×10^{6}$
t。(3) 该座抽水蓄能电站的储能效率约为
75%
。(储能效率是指发电量与耗电量的比值)答案：重力势
（机械）
$1.5×10^{6}$
75%
（机械）
$1.5×10^{6}$
75%
解析：
【分析】
1. 第(1)问：水泵抽水时，水被提升到更高位置，水的高度增加，重力势能（属于机械能）增大，因此电能转化为水的重力势能（机械能）。
2. 第(2)问：根据题目给出的发电量和每发电1kW·h的二氧化碳排放量，先计算总排放的二氧化碳质量，再将单位从千克换算为吨。
3. 第(3)问：题目明确储能效率为发电量与耗电量的比值，用题目中的发电量除以耗电量，再转化为百分比即可得到结果。
【解析】
(1) 水泵将下水库的水抽到上水库，水的高度升高，重力势能（机械能）增加，因此电能转化为水的重力势（机械）能。
(2) 已知发电量约$1.5×10^{9}\ \mathrm{kW·h}$，每发电$1\ \mathrm{kW·h}$排放$1\ \mathrm{kg}$二氧化碳，
则一年排放二氧化碳的质量：$m = 1.5×10^{9}\ \mathrm{kW·h}×1\ \mathrm{kg/(kW·h)} = 1.5×10^{9}\ \mathrm{kg}$，
因为$1\ \mathrm{t}=10^{3}\ \mathrm{kg}$，所以$1.5×10^{9}\ \mathrm{kg} = \frac{1.5×10^{9}}{10^{3}}\ \mathrm{t} = 1.5×10^{6}\ \mathrm{t}$。
(3) 储能效率$\eta = \frac{\mathrm{发电量}}{\mathrm{耗电量}}×100\% = \frac{1.5×10^{9}\ \mathrm{kW·h}}{2×10^{9}\ \mathrm{kW·h}}×100\% = 75\%$。
【答案】
(1) 重力势（机械）
(2) $\boldsymbol{1.5×10^{6}}$
(3) $\boldsymbol{75\%}$
【知识点】
能量转化、单位换算、效率计算
【点评】
本题结合抽水蓄能电站的实际应用，考查能量转化、单位换算和效率计算，贴近生活实际，需要学生准确提取题目信息，结合公式进行计算。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：水泵抽水时，水被提升到更高位置，水的高度增加，重力势能（属于机械能）增大，因此电能转化为水的重力势能（机械能）。
2. 第(2)问：根据题目给出的发电量和每发电1kW·h的二氧化碳排放量，先计算总排放的二氧化碳质量，再将单位从千克换算为吨。
3. 第(3)问：题目明确储能效率为发电量与耗电量的比值，用题目中的发电量除以耗电量，再转化为百分比即可得到结果。
【解析】
(1) 水泵将下水库的水抽到上水库，水的高度升高，重力势能（机械能）增加，因此电能转化为水的重力势（机械）能。
(2) 已知发电量约$1.5×10^{9}\ \mathrm{kW·h}$，每发电$1\ \mathrm{kW·h}$排放$1\ \mathrm{kg}$二氧化碳，
则一年排放二氧化碳的质量：$m = 1.5×10^{9}\ \mathrm{kW·h}×1\ \mathrm{kg/(kW·h)} = 1.5×10^{9}\ \mathrm{kg}$，
因为$1\ \mathrm{t}=10^{3}\ \mathrm{kg}$，所以$1.5×10^{9}\ \mathrm{kg} = \frac{1.5×10^{9}}{10^{3}}\ \mathrm{t} = 1.5×10^{6}\ \mathrm{t}$。
(3) 储能效率$\eta = \frac{\mathrm{发电量}}{\mathrm{耗电量}}×100\% = \frac{1.5×10^{9}\ \mathrm{kW·h}}{2×10^{9}\ \mathrm{kW·h}}×100\% = 75\%$。
【答案】
(1) 重力势（机械）
(2) $\boldsymbol{1.5×10^{6}}$
(3) $\boldsymbol{75\%}$
【知识点】
能量转化、单位换算、效率计算
【点评】
本题结合抽水蓄能电站的实际应用，考查能量转化、单位换算和效率计算，贴近生活实际，需要学生准确提取题目信息，结合公式进行计算。
【难度系数】
0.7