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第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议
电能的普及使得家用电器得以广泛使用，极大地方便了人们的日常生活，提高了生活质量。例如，电灯、电视、冰箱等家电的使用，使得人们的生活更加舒适和便捷。电能是生产生活中所需要的重要能源，我们要从身边做起、从自己做起，节约电能，减少不必要的电能损失。
活动1:调查家中的用电情况
活动2:了解用电器的耗电情况
活动3:提出节电建议
根据对家中用电情况和用电器耗电情况的了解，利用学过的电能和电功率的知识，总结提出节电的建议，主要从以下三个方面考虑。
1. 使用节能电器:选择能耗低的用电器，如节能灯、节能型电视等，这些设备在提供相同功能的同时，消耗的电能更少，从而达到节电的目的。
2. 优化用电习惯:及时关闭不使用的电器，减少电能消耗。
3. 减少能量浪费:定期检查电路系统，确保没有由漏电或短路造成的电能损耗；开空调的房间，密封性尽量好一些；对电热管进行除尘等。
活动4:评估节电建议的效果
与家人商量后，按照上面的思路对家里的用电器提出节电建议并实施一段时间，看看家里消耗的电能是否减少了。
活动5:迁移运用
某小组同学开展了节约用电学习活动。同学们了解到，家中与学校教室的电灯未能及时关闭，是一种较为普遍的用电浪费现象。此外，学校和家庭生活中家电待机耗电的问题也常被忽视。
(1)小新用电力监测仪测量了家中部分用电器待机状态下的功率，如表1所示，他家这些用电器每天待机浪费的电能总量为
表1
(2)小组同学认为，节约用电应该从点滴小事做起，以下措施切实可行。
①随手关闭电源。根据公式 $W=Pt$ 可知，这样可以节约用电的理由是
②换用节能设备。根据公式 $W=Pt$ 可知，这样可以节约用电的理由是
(3)为了增强大家的节约用电意识，某城市实施分时电价，具体方案如表2所示。
表2
小新留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天8:00和21:00，以及第二天8:00这三个时刻的示数，如图乙所示。若按上表的分时电价，则他家这一天应付电费
电能的普及使得家用电器得以广泛使用，极大地方便了人们的日常生活，提高了生活质量。例如，电灯、电视、冰箱等家电的使用，使得人们的生活更加舒适和便捷。电能是生产生活中所需要的重要能源，我们要从身边做起、从自己做起，节约电能，减少不必要的电能损失。
活动1:调查家中的用电情况
活动2:了解用电器的耗电情况
活动3:提出节电建议
根据对家中用电情况和用电器耗电情况的了解，利用学过的电能和电功率的知识，总结提出节电的建议，主要从以下三个方面考虑。
1. 使用节能电器:选择能耗低的用电器，如节能灯、节能型电视等，这些设备在提供相同功能的同时，消耗的电能更少，从而达到节电的目的。
2. 优化用电习惯:及时关闭不使用的电器，减少电能消耗。
3. 减少能量浪费:定期检查电路系统，确保没有由漏电或短路造成的电能损耗；开空调的房间，密封性尽量好一些；对电热管进行除尘等。
活动4:评估节电建议的效果
与家人商量后，按照上面的思路对家里的用电器提出节电建议并实施一段时间，看看家里消耗的电能是否减少了。
活动5:迁移运用
某小组同学开展了节约用电学习活动。同学们了解到，家中与学校教室的电灯未能及时关闭，是一种较为普遍的用电浪费现象。此外，学校和家庭生活中家电待机耗电的问题也常被忽视。
(1)小新用电力监测仪测量了家中部分用电器待机状态下的功率，如表1所示，他家这些用电器每天待机浪费的电能总量为
0.49
$\mathrm{kW·h}$。表1
(2)小组同学认为，节约用电应该从点滴小事做起，以下措施切实可行。
①随手关闭电源。根据公式 $W=Pt$ 可知，这样可以节约用电的理由是
减少了通电时间
。若小新每次使用完机顶盒都及时关闭电源，则按照表1中机顶盒待机的功率和时间，一年365天节约的电能可供电功率为 $2000\ \mathrm{W}$ 的空调工作29.2
h。②换用节能设备。根据公式 $W=Pt$ 可知，这样可以节约用电的理由是
减小了用电器的电功率
。图甲为 $1\ \mathrm{kW·h}$ 电能分别让亮度相同的节能灯和白炽灯持续正常工作的时间柱状图，则正常工作相同的时间，节能灯比白炽灯节能80
$\%$。(3)为了增强大家的节约用电意识，某城市实施分时电价，具体方案如表2所示。
表2
小新留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天8:00和21:00，以及第二天8:00这三个时刻的示数，如图乙所示。若按上表的分时电价，则他家这一天应付电费
5.6
元。答案
(1) 0.49
(2) ① 减少了通电时间 29.2
② 减小了用电器的电功率 80
(3) 5.6
【解析】(1)小新家这些用电器每天待机浪费的电能总量 $W_1=P_1t_1+P_2t_2+P_3t_3=0.008\ \mathrm{kW}×20\ \mathrm{h}+0.005\ \mathrm{kW}×20\ \mathrm{h}+0.01\ \mathrm{kW}×23\ \mathrm{h}=0.49\ \mathrm{kW· h}$。
(2)①随手关闭电源，可以减少通电时间，根据公式$W=Pt$可知，在功率不变的条件下，消耗的电能减少。机顶盒一年节约的电能 $W_2=P_1t=0.008\ \mathrm{kW}×20\ \mathrm{h}×365=58.4\ \mathrm{kW· h}$，可供空调工作的时间 $t_{\mathrm{空调}}=\dfrac{W_2}{P_{\mathrm{空调}}}=\dfrac{58.4\ \mathrm{kW· h}}{2\ \mathrm{kW}}=29.2\ \mathrm{h}$。
②换用节能设备，可以减小用电器的电功率，根据公式$W=Pt$可知，在通电时间不变的条件下，消耗的电能减少。由题图甲可知消耗$1\ \mathrm{kW· h}$电能，节能灯能正常工作50 h，白炽灯能正常工作10 h，则白炽灯正常工作50 h消耗电能$5\ \mathrm{kW· h}$，所以节能灯和白炽灯都正常工作50 h，节能灯比白炽灯节约了$4\ \mathrm{kW· h}$的电能，即节能$\dfrac{4\ \mathrm{kW· h}}{5\ \mathrm{kW· h}}=80\%$。
(3)由题图乙可知，第一天8:00、21:00和第二天8:00这三个时刻电能表的示数分别为$2\ 455.2\ \mathrm{kW· h}$、$2\ 463.2\ \mathrm{kW· h}$、$2\ 467.2\ \mathrm{kW· h}$，则高峰时段消耗的电能为$2\ 463.2\ \mathrm{kW· h}-2\ 455.2\ \mathrm{kW· h}=8\ \mathrm{kW· h}$，低谷时段消耗的电能为$2\ 467.2\ \mathrm{kW· h}-2\ 463.2\ \mathrm{kW· h}=4\ \mathrm{kW· h}$，则应付的电费为$0.55$元/($\mathrm{kW· h}$)$×8\ \mathrm{kW· h}+0.30$元/($\mathrm{kW· h}$)$×4\ \mathrm{kW· h}=5.6$元。
(2) ① 减少了通电时间 29.2
② 减小了用电器的电功率 80
(3) 5.6
【解析】(1)小新家这些用电器每天待机浪费的电能总量 $W_1=P_1t_1+P_2t_2+P_3t_3=0.008\ \mathrm{kW}×20\ \mathrm{h}+0.005\ \mathrm{kW}×20\ \mathrm{h}+0.01\ \mathrm{kW}×23\ \mathrm{h}=0.49\ \mathrm{kW· h}$。
(2)①随手关闭电源，可以减少通电时间，根据公式$W=Pt$可知，在功率不变的条件下，消耗的电能减少。机顶盒一年节约的电能 $W_2=P_1t=0.008\ \mathrm{kW}×20\ \mathrm{h}×365=58.4\ \mathrm{kW· h}$，可供空调工作的时间 $t_{\mathrm{空调}}=\dfrac{W_2}{P_{\mathrm{空调}}}=\dfrac{58.4\ \mathrm{kW· h}}{2\ \mathrm{kW}}=29.2\ \mathrm{h}$。
②换用节能设备，可以减小用电器的电功率，根据公式$W=Pt$可知，在通电时间不变的条件下，消耗的电能减少。由题图甲可知消耗$1\ \mathrm{kW· h}$电能，节能灯能正常工作50 h，白炽灯能正常工作10 h，则白炽灯正常工作50 h消耗电能$5\ \mathrm{kW· h}$，所以节能灯和白炽灯都正常工作50 h，节能灯比白炽灯节约了$4\ \mathrm{kW· h}$的电能，即节能$\dfrac{4\ \mathrm{kW· h}}{5\ \mathrm{kW· h}}=80\%$。
(3)由题图乙可知，第一天8:00、21:00和第二天8:00这三个时刻电能表的示数分别为$2\ 455.2\ \mathrm{kW· h}$、$2\ 463.2\ \mathrm{kW· h}$、$2\ 467.2\ \mathrm{kW· h}$，则高峰时段消耗的电能为$2\ 463.2\ \mathrm{kW· h}-2\ 455.2\ \mathrm{kW· h}=8\ \mathrm{kW· h}$，低谷时段消耗的电能为$2\ 467.2\ \mathrm{kW· h}-2\ 463.2\ \mathrm{kW· h}=4\ \mathrm{kW· h}$，则应付的电费为$0.55$元/($\mathrm{kW· h}$)$×8\ \mathrm{kW· h}+0.30$元/($\mathrm{kW· h}$)$×4\ \mathrm{kW· h}=5.6$元。
