中考热点问题之节能

与你同行

随着经济的快速发展，能源需求量的增加，能源问题越来越受到了人们的重视，因此培养学生的节能意识就显得相当重要，中考中有关的节能问题自然就成了考试的热点。无论是热学、还是力学、电学等都有节能知识的体现，试题的题型也丰富多彩，如填空、选择、问答、计算等都有出现，本人从节能措施方面探讨一下有关的问题。

　　一、从我做起进行常规节能

　　如：白天在室内工作学习，尽量采用太阳光照明；夏天太热尽量利用自然通风，少开空调或空调温度不要调得太低；离开房间随手关灯，关风扇，不开长夜灯；电视机的正确使用方法：短时间不看电视，可用待机功能减少开启次数，延长电视机的寿命；长时间不看则应关闭电源，节约电能等。

　　例1：随着我国经济的飞速发展，电力需求日益紧张，不少地区暑期要拉闸限电。小明从电视上看到这些消息后，认识到自己家中存在浪费电的现象，于是就进行了调查和研究，搜集了如下表所示的相关数据。

	现象	相关数据
1	电视机不关电源，常处于待机状态	待机功率0．8W，每天待机15h
2	客厅里灯长明，卧室人走灯不灭	总功率120W，每天多亮4h
3	夏天空调房间温度设置太低
4

　　（1）在家庭用电中，还有哪些浪费现象仿照1、2两项填写在表中的第4栏内。（不要精确数据）

　　（2）仅上表中的1、2两项，小明家每个月（30天）费多少度电？

　　（3）夏天，温度在28℃时就已经不感到热了，空调房间温度太低时，不但费电也不利于健康。小明利用家中的电能表和钟表，估算出了把空调房间的温度设置从20℃调高到28℃，每天（按照6h计算）节约的电能，请你简述他的做法。不要计算。

　　分析：饮水机不关电源，频繁开机加热500W，每天多工作2h。或冰箱冷藏温度设置太低，频繁开门100W，每天多工作2h

　　每天浪费的电能：W=0．0008KW×15h+0．012KW×4h＝0．492·h

　　每月浪费的电能：0．492KW·h×30=14．76KW·h

　　本题是一个很好的试题，因为它不但让学生了解日常生活中浪费能源的现象而且涉及到用电器的待机问题，电视机待机所带来的损耗很小，这一问题往往被人们所忽略，但通过计算不难发现，浪费的能源日积月累起来还是相当严重的。

　　练习：（2005年济南市考题）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，但在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。例如，小明家的一台34寸彩电的待机功能大约是10W，假如他家每天平均看4h电视，看完电视后，总是用遥控器关机而不断开电源。试计算：（1）小明家因这台电视机一年浪费的电能是多少千瓦时？（2）如果这些电能全部用来烧水，可以将多少15℃的水加热到40℃？如果小明同学洗一次澡需要50kg、40℃的水，这些水可供他洗多少次澡？（3）请将电视机功能的正确使用方法提出建议。

　　参考答案：一年所损耗的电能为W＝Pt＝0．01KW×365×20h＝73KW·h。

　　如果用来烧水，根据Q＝Cm△t可以进一步可以算出可将2500kg  15℃的水加热到40℃，可供他洗澡50次。

　　例2：（2007烟台）随着生活水平的不断提高，家用电器的逐渐普及，电热壶（如图所示）已进入千家万户。为什么当今家庭使用电热壶的数量会越来越多呢？带着这个问题，某课外兴趣小组利用节假日进行了家庭调查，以下是两位同学的调查结果。

　　（1）从理论上计算，小明家用电热壶烧开一壶水需要多长时间（设水的初温为20℃）。与实际有无差别，简要说明原因。

  

　　（2）分析调查结果，并结合实际说明使用那种方法烧水更好一些。

　　（3）电热壶在设计构造中运用了许许多多的物理知识。请你举出两点，并说明这样设计的好处。

　　分析：（1）烧开一壶水所吸收的热量为Q=cm（t－t0）=4．2×10?J/（kg·℃）×3kg×（100℃－20℃）=1008000J

　　又W=Pt  ∴t=W/P=1008000J÷1000W=1008s=16．8min＜17．5min

　　原因：电能不可能全部转化成内能、电热壶本身吸收一部分热量、有一部分热散失到空气中等。

　　（2）用电热壶烧开一壶水所用资金：0．50元×17．5÷60=0．15元

　　用燃气烧开一壶水所用资金：4．5元×0．04=0．18元

　　由此可见，利用电热壶烧水比用燃气更经济些。

　　同时使用电热壶壶更环保、更清洁。

　　（3）连通器、壶盖有小孔、手柄用塑料做成、手柄宽而扁且有花纹、用三孔插头等。

　　例：①电热壶的盖上有小孔。当水沸腾时可缓解壶盖的跳动，防止大量的水喷出壶外。②选用三孔插头，使电热壶的外壳接地，防止壶身漏电时造成触电事故。

　　这个例子给我们一个很重要的启示：生活中我们要养成注意多思考、多动脑不要默守陈规培养自己对不同的事物多进行比较，了解各自的优劣。

　　二、采用新技术节能

　　例3：去年今春，南宁市电力极度紧张，严重影响了生产和生活，现市场上有一种“220V 11W”的节能灯，它的发光效果与“220V  60W”的普通白炽灯相当。表中所列为这两种灯的有关参数。

	额定电压	额定功率	平均寿命	售价（元/只）	电费（元/度）
白炽灯	220V	60W	1500h	2．5	0．5
节能灯	22V0	11W	6000h	22	0．5

　　（1）结合生活实际，请你提出一条节约用电的措施。

　　（2）节能灯正常工作时能通过的电流是多少？

　　（3）根据表中有关参数，通过计算说明，在正常使用的情况下哪一种灯在经济上更有优势。

　　分析：此题在计算比较哪种灯使用成本低时应比较在相同时间内的耗用（包括电费及电灯成本），可以节能灯的平均使用寿命为准来计算。

　　节能灯在使用期限内使用了6000h，耗电量为W1＝P1t＝0．011KW×6000h＝66KW·h，因此它的使用成本为66×0．5元+22元＝55元

　　白炽灯在6000小时内耗电量为：W2＝P2t＝0．06KW×6000h＝360KW·h，因此它的使用成本为360×0．5元+2．5元×4＝190元。

　　因此节能灯的成本更低，更具有优势。

　　此题通过学生所学的知识解决在正常使用的情况下哪一种灯在经济上更有优势，不仅使他们能认识到，使用节能灯在同样的光照下，不仅节能，更重要的是从经济上更节省，对于他们给身边的人宣传节能提供了一种方法，让社会都来关注节能，还可增强他（她）们的自信心，具有非常重要的现实意义。

　　例4：央视《家有妙招》栏目曾播出这样一条信息：用电水壶（壶底加热）烧开一壶水，采取不同的方法所需的时间不同。如要烧开1000ml的水，第一种方法是将1000ml的水一次烧开，则需8min时间；第二种方法是先取200ml的水烧开，然后再将剩余800ml的冷水倒入壶中混合一起再烧开，则需5min 30s的时间。请根据上述信息，回答下列问题：

　　采用第二种办法烧水，加热时间为什么会短？

　　若电水壶的功率为1850W且正常工作，采用第二种办法烧水，可节约多少电能？

　　分析：一部分水烧开后，水壶温度接近100℃，再倒入冷水时，混合温水不仅从热源吸热，还可以从水壶吸热，这样热损失少。

　　W＝Pt＝1850W×（480s－330s）＝277500J。

　　此题很新颖，来源于学生们经常收看的电视节目，学生没有陌生感，通过它学生们不但知道了节能，而且还告诉学生：生活中只要你多动脑，改变一下使用方法，或许是一个了不起的进步。

　　练习：（2007·天津市）电冰箱是利用氟利昂作为工作物质把冰箱里的“热”“搬运”到外部。电动压缩机把冰箱内的氟利昂压缩到冰箱外部（有些藏在外壳内）的冷凝器中放热，冷凝器由金属管制成，如图所示。请问高温氟利昂应该从冷凝器的A、B哪个口流入，哪个口流出，才能起到较好的散热效果？根据你掌握的知识分析为什么？

　　参考答案：从B口流入。若热的氟利昂从A口流入，冷凝器下部管子温度高，加热周围空气，热空气上升影响上部管子的散热，降低了散热效率。