1. 分析下列图示的用电器铭牌,各用电器在正常工作时,相同时间内消耗电能最多的是(

C
)答案:1 C
2. 下表是某品牌家用电冰箱的铭牌。请认真阅读铭牌上的信息,并结合平时的生活经验回答下列问题:

(1)小明认为,耗电量应当等于输入总功率与一天的时间的乘积,但计算后却发现,差异很大。这是为什么?
(2)电冰箱上标示的耗电量为 0.58kW·h/24h,但是在炎热的夏季,当电冰箱内装满食物后,小明利用电能表测量的结果大约是该耗电量的 1.5 倍,其可能原因是什么?
(3)若该电冰箱的耗电量按铭牌上标注的耗电量的 1.5 倍计算,该电冰箱一天要工作多长时间?
(1)小明认为,耗电量应当等于输入总功率与一天的时间的乘积,但计算后却发现,差异很大。这是为什么?
(2)电冰箱上标示的耗电量为 0.58kW·h/24h,但是在炎热的夏季,当电冰箱内装满食物后,小明利用电能表测量的结果大约是该耗电量的 1.5 倍,其可能原因是什么?
(3)若该电冰箱的耗电量按铭牌上标注的耗电量的 1.5 倍计算,该电冰箱一天要工作多长时间?
答案:2 (1) 见解析 (2) 见解析 (3) 8.3 h 解析:(1) 电冰箱是间歇工作的,只有当冷冻室内的实际温度高于设定温度时,电冰箱的压缩机才开始工作.(2) 电冰箱上标示的耗电量为常温下电冰箱内不放任何物体,且不打开电冰箱门的情况下测得的,而在实际应用过程中,真实的耗电量会更大一些.(3) 该电冰箱一天真实的耗电量 $W = 1.5 × 0.58 \mathrm{kW} · \mathrm{h} = 0.87 \mathrm{kW} · \mathrm{h}$,由 $P = \frac{W}{t}$ 可得,该电冰箱一天要工作的时间 $t = \frac{W}{P} = \frac{0.87 \mathrm{kW} · \mathrm{h}}{0.105 \mathrm{kW}} \approx 8.3 \mathrm{h}$.
解析:
(1)电冰箱是间歇工作的,只有当冷冻室内的实际温度高于设定温度时,压缩机才开始工作。
(2)夏季环境温度高,且冰箱内装满食物,导致压缩机工作时间增长,耗电量增加。
(3)已知耗电量为$0.58\ \mathrm{kW·h/24h}$,按$1.5$倍计算,实际耗电量$W = 1.5×0.58\ \mathrm{kW·h}=0.87\ \mathrm{kW·h}$。输入总功率$P = 105\ \mathrm{W}=0.105\ \mathrm{kW}$,由$P=\frac{W}{t}$得,工作时间$t=\frac{W}{P}=\frac{0.87\ \mathrm{kW·h}}{0.105\ \mathrm{kW}}\approx8.3\ \mathrm{h}$。
(2)夏季环境温度高,且冰箱内装满食物,导致压缩机工作时间增长,耗电量增加。
(3)已知耗电量为$0.58\ \mathrm{kW·h/24h}$,按$1.5$倍计算,实际耗电量$W = 1.5×0.58\ \mathrm{kW·h}=0.87\ \mathrm{kW·h}$。输入总功率$P = 105\ \mathrm{W}=0.105\ \mathrm{kW}$,由$P=\frac{W}{t}$得,工作时间$t=\frac{W}{P}=\frac{0.87\ \mathrm{kW·h}}{0.105\ \mathrm{kW}}\approx8.3\ \mathrm{h}$。
3. 初中即将毕业,小苏同学设计一个节能环保小屋模型作为毕业设计,这个小屋用到了风能、太阳能等清洁能源。请你从物理学角度解答下面问题:
(1)如何利用太阳能为小屋提供能量?
(2)要利用风能发电,其原理是什么?
(3)为了让小屋内受噪声影响小,在小屋设计上可以采取什么措施。请写出一条措施,并说明是在哪种途径减弱噪声的。
(1)如何利用太阳能为小屋提供能量?
安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为小屋提供能量
(2)要利用风能发电,其原理是什么?
风吹动风车叶片转动,风车叶片带动发电机的转子转动,利用电磁感应产生电流
。(3)为了让小屋内受噪声影响小,在小屋设计上可以采取什么措施。请写出一条措施,并说明是在哪种途径减弱噪声的。
在小屋外墙安装隔音材料阻断声音的传播路径,属于在声音传播途中减弱噪声
。答案:3 (1) 安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为小屋提供能量 (2) 风吹动风车叶片转动,风车叶片带动发电机的转子转动,利用电磁感应产生电流 (3) 在小屋外墙安装隔音材料阻断声音的传播路径,属于在声音传播途中减弱噪声
4. (2025·广东深圳模拟)我国太阳能、风能等新能源储量丰富,如何科学合理进行利用值得探究。深圳某学校学生开展了“点亮小屋——为节能屋寻找新能源”的跨学科项目式活动,要求基于深圳地形特点利用新能源的具体途径,并利用新能源点亮所制作的节能屋。学生分组研究不同能源及利用方式形成调查报告,例如结合地理学、环境保护等知识设计风能的利用方案,结合数学、地理学等知识设计太阳能的利用方案,通过工程和技术完成小屋模型的制作,利用物理知识设计电路,最终点亮小屋。以下是他们开展项目的过程。






(1)为点亮小屋,追光组设计师对节能小屋的部分电路进行设计,如图 1 所示,它
(2)小深组调研发现,风力发电有两种不同类型,一是独立运行的离网型(如图 2)。离网型发电规模小,工作时将风能先转化为电能,再转化为
(3)如图 5,凤凰组制作的风力发电机叶片转过的面积为 6.4×10⁻³m²,当风以 5m/s 的速度垂直通过叶片旋转面时,风能密度为 75J/(m²·s)(空气在 1 秒内以速度 v 流过单位面积产生的动能称为风能密度),发电机 1s 输出的电能为 0.12J,则该风力发电机对风能的利用效率为
(4)如图 6,追光组对太阳能电池板摆放纬度进行研究。角 1 为当地的太阳高度角,太阳高度角 = 90° - 当地纬度与太阳直射点纬度的差值绝对值。深圳的纬度为 22.5°,春分日太阳直射点纬度为 0°,为最大限度利用太阳能,该日正午太阳能电池板摆放的角度为
(5)节能建筑的设计要考虑开源、节流两个方面,开源即寻找新能源,节流即通过建筑本身设计实现冬暖夏凉等功能,从而减少能源的消耗。请你从节流角度对节能屋的设计提出建议:
(1)为点亮小屋,追光组设计师对节能小屋的部分电路进行设计,如图 1 所示,它
不符合
(选填“符合”或“不符合”)安全用电原则。(2)小深组调研发现,风力发电有两种不同类型,一是独立运行的离网型(如图 2)。离网型发电规模小,工作时将风能先转化为电能,再转化为
化学能
储存在蓄电池来解决供电问题。二是接入电力系统运行的并网型(如图 3),并网型实际发电功率与风速关系如图 4,发电功率稳定时才能直接接入电力系统运行。小深组查得深圳年平均风速为 2.4m/s,推测深圳大部分地区不能
(选填“能”或“不能”)使用并网型风力发电。(3)如图 5,凤凰组制作的风力发电机叶片转过的面积为 6.4×10⁻³m²,当风以 5m/s 的速度垂直通过叶片旋转面时,风能密度为 75J/(m²·s)(空气在 1 秒内以速度 v 流过单位面积产生的动能称为风能密度),发电机 1s 输出的电能为 0.12J,则该风力发电机对风能的利用效率为
25%
。(4)如图 6,追光组对太阳能电池板摆放纬度进行研究。角 1 为当地的太阳高度角,太阳高度角 = 90° - 当地纬度与太阳直射点纬度的差值绝对值。深圳的纬度为 22.5°,春分日太阳直射点纬度为 0°,为最大限度利用太阳能,该日正午太阳能电池板摆放的角度为
22.5°
。(5)节能建筑的设计要考虑开源、节流两个方面,开源即寻找新能源,节流即通过建筑本身设计实现冬暖夏凉等功能,从而减少能源的消耗。请你从节流角度对节能屋的设计提出建议:
房屋的布局是坐北朝南,选用导热性能差的材料制造房屋
。答案:4 (1) 不符合 (2) 化学能 不能 (3) 25% (4) 22.5° (5) 房屋的布局是坐北朝南,选用导热性能差的材料制造房屋 解析:(1) 如图1所示,此时开关接零线,灯泡接火线,不符合安全用电原则.(2) 离网型发电规模小,工作时将风能先转化为电能,再转化为化学能储存在蓄电池来解决供电问题.并网型发电功率稳定时才能直接接入电力系统运行,小深组查得深圳年平均风速为 $2.4 \mathrm{m/s}$,由图4可知,发电功率不稳定,推测深圳大部分地区不能使用并网型风力发电.(3) 发电机 $1 \mathrm{s}$ 输出的电能为 $W_{\mathrm{有用}} = 0.12 \mathrm{J}$, $1 \mathrm{s}$ 叶片产生的风能 $W_{\mathrm{总}} = 75 \mathrm{J}/(\mathrm{m}^2 · \mathrm{s}) × 6.4 × 10^{-3} \mathrm{m}^2 × 1 \mathrm{s} = 0.48 \mathrm{J}$,该风力发电机对风能的利用效率 $\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{0.12 \mathrm{J}}{0.48 \mathrm{J}} × 100\% = 25\%$.(4) 深圳的纬度为 $22.5°$,春分日太阳直射点纬度为 $0°$,为最大限度利用太阳能,该日正午太阳能电池板摆放的角度为 $22.5°$.(5) 从节流角度对节能屋的设计提出建议:房屋的布局是坐北朝南,选用导热性能差的材料制造房屋.
解析:
(1)不符合
(2)化学能;不能
(3)25%
(4)22.5°
(5)房屋的布局是坐北朝南,选用导热性能差的材料制造房屋
(2)化学能;不能
(3)25%
(4)22.5°
(5)房屋的布局是坐北朝南,选用导热性能差的材料制造房屋