2025年综合活动手册九年级物理上册沪教版54制第82页答案
根据教材表 13-2-1 中的数据,估算 1h 内电扇和空调消耗的电能。说说应该如何理解“空调更费电”。

答案

由教材表13−2−1中的数据可知,电扇的电功率为85W,工作1h消耗电能0.085kW·h,空调的额定制冷功率为2090W,工作1h消耗电能2.09kW·h,远大于电扇消耗的电能。“空调更费电”是指相同时间内空调将消耗更多的电能。

解析

由教材表13-2-1中的数据可知,电扇的电功率为$85\ W=0.085\ kW$,工作$1\ h$消耗电能$W_{电扇}=P_{电扇}t=0.085\ kW×1\ h=0.085\ kW·h$;空调的额定制冷功率为$2090\ W=2.09\ kW$,工作$1\ h$消耗电能$W_{空调}=P_{空调}t=2.09\ kW×1\ h=2.09\ kW·h$。$2.09\ kW·h$远大于$0.085\ kW·h$。“空调更费电”是指相同时间内空调消耗的电能更多。
1. “1kW·h 电能”能让家里的哪些用电器工作时间超过 1h 呢?

答案

额定功率小于1kW的用电器均合理。
2. 电阻 $ R_1 $ 的阻值为 $ 5\Omega $,电阻 $ R_2 $ 的阻值为 $ 15\Omega $,电源电压 $ U $ 为 12V,且保持不变。分别计算下列两种情况中,电阻 $ R_1 $ 的电功率 $ P_1 $ 和电阻 $ R_2 $ 的电功率 $ P_2 $。
(1) 将两个电阻串联在电源两端。
(2) 将两个电阻并联在电源两端。

答案


(1)R₁、R₂串联时,通过两个电阻的电流I=U/(R₁ + R₂)=12V/(5Ω + 15Ω)=0.6A。根据串联电路的电压特点,R₁、R₂两端电压分别为U₁=3V、U₂=9V。R₁的电功率P₁=U₁I=3V×0.6A=1.8W,R₂的电功率P₂=U₂I=9V×0.6A=5.4W。 
(2)R₁、R₂并联时,通过R₁的电流I₁=U/R₁=12V/5Ω=2.4A,电功率P₁=UI₁=12V×2.4A=28.8W。通过R₂的电流I₂=U/R₂=12V/15Ω=0.8A,电功率P₂=UI₂=12V×0.8A=9.6W。
3. 某同学原先使用的白炽灯规格为“220V 60W”,经过查询,他发现额定功率为 5W 的 LED 节能灯与额定功率为 60W 的白炽灯发光效果比较接近。表 13-2-3 中是这两种规格的灯的部分参数。
(1) 以一个白炽灯的使用寿命为限,一个 LED 灯比一个白炽灯节约多少电能?
(2) 小明想要推广 LED 节能灯,他可以从哪些角度进行宣传?
| 名称 | 白炽灯 | LED 节能灯 |
| 额定电压 U/V | 220 | 220 |
| 额定功率 P/W | 60 | 5 |
| 使用寿命 t/h | 1000 | 30000 |

答案


(1)白炽灯的寿命为1000h,这段时间内一个白炽灯消耗的电能为W₁=P₁t=0.06kW×1000h=60kW·h,一个LED节能灯消耗的电能为W₂=P₂t=5×10⁻³kW×1000h=5kW·h,即LED 节能灯节约电能ΔW=W₁ - W₂=60kW·h - 5kW·h=55kW·h。 
(2)从节能角度,相同发光效果的LED节能灯比白炽灯消耗更少的电能。从使用寿命角度,LED节能灯的寿命是白炽灯的30倍。