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1. 小明家的电能表如图所示，他家电路中接入的用电器同时工作的总功率不允许超过
8 800
W。某日，小明家单独使用电冰箱且让电冰箱正常自动间歇工作24 h，发现电能表的指示灯闪烁了1 600次，则该电冰箱铭牌(部分参数如表所示)上标注的“耗电量”应为1
kW·h/24 h，电冰箱的实际工作时间为5
h。答案
1. 8 800;1;5 【点拨】根据电能表参数可知，电能表的工作电压U=220 V，允许通过的最大电流I最大=40 A，所以电路中允许同时工作的用电器的最大总电功率P最大=UI最大=220 V×40 A=8 800 W。小明家单独使用电冰箱且让电冰箱正常自动间歇工作24 h，发现电能表的指示灯闪烁了1 600次，电冰箱工作24 h消耗的电能W=1600 imp / 1600 imp/(kW·h) =1 kW·h，所以电冰箱铭牌上标注的“耗电量”应为1 kW·h/24 h。已知电冰箱的额定功率P=200 W=0.2 kW，电冰箱24 h消耗的电能W=1 kW·h，则电冰箱的实际工作时间t=W/P=1 kW·h / 0.2 kW=5 h。
解析
【分析】
要解决本题，需明确电能表参数的物理意义，结合电功率、电功公式分步计算：首先根据电能表的工作电压和允许的最大电流，计算电路允许的最大总功率；再根据电能表指示灯闪烁次数与消耗电能的对应关系，求出电冰箱24h的耗电量；最后利用电功公式变形，计算电冰箱的实际工作时间。
【解析】
1. 计算电路允许的最大总功率：
电能表标注的工作电压$ U=220\ \mathrm{V} $，允许通过的最大电流$ I_{\mathrm{最大}}=40\ \mathrm{A} $，根据电功率公式$ P=UI $，可得最大总功率：
$ P_{\mathrm{最大}}=UI_{\mathrm{最大}}=220\ \mathrm{V} × 40\ \mathrm{A}=8800\ \mathrm{W} $。
2. 计算电冰箱24h的耗电量：
电能表参数为$ 1600\ \mathrm{imp}/(\mathrm{kW·h}) $，表示每消耗$ 1\ \mathrm{kW·h} $电能，指示灯闪烁1600次。已知24h内指示灯闪烁1600次，因此电冰箱24h消耗的电能：
$ W=\frac{1600\ \mathrm{imp}}{1600\ \mathrm{imp}/(\mathrm{kW·h})}=1\ \mathrm{kW·h} $，即耗电量为$ 1\ \mathrm{kW·h}/24\ \mathrm{h} $。
3. 计算电冰箱的实际工作时间：
电冰箱额定功率$ P=200\ \mathrm{W}=0.2\ \mathrm{kW} $，根据电功公式$ W=Pt $，变形得工作时间$ t=\frac{W}{P} $，代入数据：
$ t=\frac{1\ \mathrm{kW·h}}{0.2\ \mathrm{kW}}=5\ \mathrm{h} $。
【答案】
8800；1；5
【知识点】
电能表参数应用；电功率计算；电功计算
【点评】
本题考查电能表的相关计算，核心是理解电能表参数的物理意义，以及电功率、电功公式的灵活运用，属于基础题型，需熟练掌握公式变形。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需明确电能表参数的物理意义，结合电功率、电功公式分步计算：首先根据电能表的工作电压和允许的最大电流，计算电路允许的最大总功率；再根据电能表指示灯闪烁次数与消耗电能的对应关系，求出电冰箱24h的耗电量；最后利用电功公式变形，计算电冰箱的实际工作时间。
【解析】
1. 计算电路允许的最大总功率：
电能表标注的工作电压$ U=220\ \mathrm{V} $，允许通过的最大电流$ I_{\mathrm{最大}}=40\ \mathrm{A} $，根据电功率公式$ P=UI $，可得最大总功率：
$ P_{\mathrm{最大}}=UI_{\mathrm{最大}}=220\ \mathrm{V} × 40\ \mathrm{A}=8800\ \mathrm{W} $。
2. 计算电冰箱24h的耗电量：
电能表参数为$ 1600\ \mathrm{imp}/(\mathrm{kW·h}) $，表示每消耗$ 1\ \mathrm{kW·h} $电能，指示灯闪烁1600次。已知24h内指示灯闪烁1600次，因此电冰箱24h消耗的电能：
$ W=\frac{1600\ \mathrm{imp}}{1600\ \mathrm{imp}/(\mathrm{kW·h})}=1\ \mathrm{kW·h} $，即耗电量为$ 1\ \mathrm{kW·h}/24\ \mathrm{h} $。
3. 计算电冰箱的实际工作时间：
电冰箱额定功率$ P=200\ \mathrm{W}=0.2\ \mathrm{kW} $，根据电功公式$ W=Pt $，变形得工作时间$ t=\frac{W}{P} $，代入数据：
$ t=\frac{1\ \mathrm{kW·h}}{0.2\ \mathrm{kW}}=5\ \mathrm{h} $。
【答案】
8800；1；5
【知识点】
电能表参数应用；电功率计算；电功计算
【点评】
本题考查电能表的相关计算，核心是理解电能表参数的物理意义，以及电功率、电功公式的灵活运用，属于基础题型，需熟练掌握公式变形。
【难度系数】
0.6
2. 在跨学科实践课上，某实践小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
(1)收集生活中浪费电的现象。
(2)讨论该如何节约用电。
【项目实施】
(1)收集生活中浪费电的现象。
同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中用电器待机耗电问题常常被忽视。
实践小组的同学所在城市以家庭为单位约 $7 × 10^5$ 户，用电器平均每天按待机20 h计算，参考表1数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为
表1
(2)讨论该如何节约用电。
实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。
①随手关灯。根据公式 $W = Pt$ 可知，这样可以节约用电的理由是
②不让用电器处于待机状态。
③尽量使用节能灯。根据公式 $W = Pt$ 可知，这样可以节约用电的理由是
实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是60 W的日光灯，如果都改用20 W的节能灯，按平均每天用电4 h，则该学校更换节能灯后一天可节约用电
【项目拓展】
(1)阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家节约用电的意识，某城市实施分时电价，具体方案如表2：
表2
小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早8:00、晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的示数，如图所示。则她家这一天应付电费
(2)发电厂输送电能若能采用超导材料电缆(电阻为零)，可以大大降低由于电流
【项目分解】
(1)收集生活中浪费电的现象。
(2)讨论该如何节约用电。
【项目实施】
(1)收集生活中浪费电的现象。
同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中用电器待机耗电问题常常被忽视。
实践小组的同学所在城市以家庭为单位约 $7 × 10^5$ 户，用电器平均每天按待机20 h计算，参考表1数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为
$3.92×10^5$
$kW· h$。表1
(2)讨论该如何节约用电。
实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。
①随手关灯。根据公式 $W = Pt$ 可知，这样可以节约用电的理由是
减少通电时间
。②不让用电器处于待机状态。
③尽量使用节能灯。根据公式 $W = Pt$ 可知，这样可以节约用电的理由是
减小用电器的电功率
。实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是60 W的日光灯，如果都改用20 W的节能灯，按平均每天用电4 h，则该学校更换节能灯后一天可节约用电
48
$kW· h$。【项目拓展】
(1)阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家节约用电的意识，某城市实施分时电价，具体方案如表2：
表2
小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早8:00、晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的示数，如图所示。则她家这一天应付电费
5.6
元。(2)发电厂输送电能若能采用超导材料电缆(电阻为零)，可以大大降低由于电流
热
效应引起的电能损耗，由南方电网深圳供电局研制的相关材料电缆已在深圳正式投入使用，整个项目从设计制造到建设运行，全为自主创新，实现了关键技术的自主可控，关键装备100%国产化，填补了相关国内技术空白，体现了“大国制造”的工艺水准。答案
2.【项目实施$】(1)3.92×10^5 (2)①$减少通电时间 ③减小用电器的电功率；48 【项目拓展】(1)5.6 (2)热
解析
【分析】
本题围绕“节约一度电”的项目化学习展开，考查电能计算、电功率与电能的关系、电流热效应等知识点。解题思路：1. 计算家庭待机浪费电能时，需明确户数、每户待机功率、待机时间，利用W=Pt计算总电能，注意单位统一；2. 分析节约用电措施时，结合W=Pt公式，从改变通电时间或用电器电功率的角度推导；3. 计算学校换节能灯节约的电能，先求单盏灯节约功率，再乘灯数和时间；4. 分时电价电费计算需区分峰、谷段用电时间，结合电价求和；5. 超导材料相关知识，利用电流热效应的原理分析损耗问题。
【解析】
【项目实施】
(1) 已知城市家庭户数$n=7×10^5$户，每户待机功率P=2.8W=0.0028kW，待机时间t=20h。根据W=Pt，总待机浪费电能：
W总$ = n×P×t =7×10^5 ×0.0028kW ×20h =3.92×10^5 kW·h$；
(2) ① 根据W=Pt，随手关灯是在电功率不变时，减少通电时间，从而节约电能；
③ 节能灯电功率小于日光灯，根据W=Pt，通电时间相同时，减小用电器的电功率可节约电能；
学校每盏灯节约功率ΔP=60W-20W=40W=0.04kW，共300盏，每天用电4h，节约电能：
ΔW=300×0.04kW ×4h=48 kW·h；
【项目拓展】
(1) 区分峰段、谷段用电时间，结合分时电价计算总电费为5.6元；
(2) 超导材料电阻为零，电流通过导体产生的热效应会损耗电能，电阻为零则无热损耗，故填“热”。
【答案】
$(1) 3.92×10^5$；(2) ①减少通电时间；③减小用电器的电功率；48；(1)5.6；(2)热
【知识点】
电能的计算、电功率与电能的关系、电流的热效应
【点评】
本题以跨学科实践为背景，紧密联系生活实际，考查电能相关计算与应用，引导学生树立节约用电意识，难度适中，注重物理知识在生活中的运用。
【难度系数】
0.6
本题围绕“节约一度电”的项目化学习展开，考查电能计算、电功率与电能的关系、电流热效应等知识点。解题思路：1. 计算家庭待机浪费电能时，需明确户数、每户待机功率、待机时间，利用W=Pt计算总电能，注意单位统一；2. 分析节约用电措施时，结合W=Pt公式，从改变通电时间或用电器电功率的角度推导；3. 计算学校换节能灯节约的电能，先求单盏灯节约功率，再乘灯数和时间；4. 分时电价电费计算需区分峰、谷段用电时间，结合电价求和；5. 超导材料相关知识，利用电流热效应的原理分析损耗问题。
【解析】
【项目实施】
(1) 已知城市家庭户数$n=7×10^5$户，每户待机功率P=2.8W=0.0028kW，待机时间t=20h。根据W=Pt，总待机浪费电能：
W总$ = n×P×t =7×10^5 ×0.0028kW ×20h =3.92×10^5 kW·h$；
(2) ① 根据W=Pt，随手关灯是在电功率不变时，减少通电时间，从而节约电能；
③ 节能灯电功率小于日光灯，根据W=Pt，通电时间相同时，减小用电器的电功率可节约电能；
学校每盏灯节约功率ΔP=60W-20W=40W=0.04kW，共300盏，每天用电4h，节约电能：
ΔW=300×0.04kW ×4h=48 kW·h；
【项目拓展】
(1) 区分峰段、谷段用电时间，结合分时电价计算总电费为5.6元；
(2) 超导材料电阻为零，电流通过导体产生的热效应会损耗电能，电阻为零则无热损耗，故填“热”。
【答案】
$(1) 3.92×10^5$；(2) ①减少通电时间；③减小用电器的电功率；48；(1)5.6；(2)热
【知识点】
电能的计算、电功率与电能的关系、电流的热效应
【点评】
本题以跨学科实践为背景，紧密联系生活实际，考查电能相关计算与应用，引导学生树立节约用电意识，难度适中，注重物理知识在生活中的运用。
【难度系数】
0.6
