1 小明注意观察了一些家用电器的铭牌：
（1）空调制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为4 800 W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则该空调制冷消耗的电功率为 W。
（2）家用电冰箱是间歇性工作的。某种电冰箱铭牌的参数如所示，电冰箱在标定耗电量下正常工作时，若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为10 min，每消耗1 kW·h电能，电能表指示灯闪烁1 500次，则该电冰箱每天启动次，每工作一次电能表指示灯闪烁次。
（3）电风扇的铭牌上标有“220 V 110 W”的字样，其线圈电阻是2 Ω。若该电风扇正常工作30 min，则线圈中产生的热量是 J。

1. (1) 1 500
1. (2) 36 30
1. (3) 900

【分析】
本题包含三个小问，需结合电功率、电能、焦耳定律的相关知识求解：
1. 第(1)问：明确“能效比”的定义为制冷量与制冷消耗电功率的比值，因此消耗电功率=制冷量÷能效比，直接代入数值计算即可。
2. 第(2)问：先根据电冰箱的耗电量和功率，计算每天正常工作的总时间；再结合每次工作时间，算出每天启动次数；然后计算每次工作消耗的电能，结合电能表的闪烁次数标准，算出每次工作的闪烁次数，注意单位统一（kW和W、小时和分钟的转换）。
3. 第(3)问：电风扇为非纯电阻用电器，消耗的电能大部分转化为机械能，仅小部分转化为热量，因此线圈产生的热量需用焦耳定律$Q=I^2Rt$计算，先通过额定功率和电压算出工作电流，再代入线圈电阻和时间计算热量。
【解析】
(1) 根据能效比定义：$\mathrm{能效比}=\frac{\mathrm{制冷量}}{\mathrm{制冷消耗电功率}}$，则制冷消耗电功率$P=\frac{\mathrm{制冷量}}{\mathrm{能效比}}=\frac{4800\ \mathrm{W}}{3.2}=1500\ \mathrm{W}$。
(2) 电冰箱功率$P=120\ \mathrm{W}=0.12\ \mathrm{kW}$，每天耗电量$W=0.72\ \mathrm{kW·h}$，每天工作总时间$t_{\mathrm{总}}=\frac{W}{P}=\frac{0.72\ \mathrm{kW·h}}{0.12\ \mathrm{kW}}=6\ \mathrm{h}=360\ \mathrm{min}$。每次工作时间$t=10\ \mathrm{min}$，每天启动次数$n=\frac{360\ \mathrm{min}}{10\ \mathrm{min}}=36$次。每次工作消耗的电能$W_1=P× t=0.12\ \mathrm{kW}×\frac{10}{60}\ \mathrm{h}=0.02\ \mathrm{kW·h}$，电能表闪烁次数$=0.02\ \mathrm{kW·h}×1500\ \mathrm{次/(kW·h)}=30$次。
(3) 电风扇正常工作电流$I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$，工作时间$t=30\ \mathrm{min}=1800\ \mathrm{s}$，线圈产生的热量$Q=I^2Rt=(0.5\ \mathrm{A})^2×2\ \Omega×1800\ \mathrm{s}=900\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1)1500；(2)36、30；(3)900
【知识点】
电功率计算、电能表应用、焦耳定律
【点评】
本题结合生活中常见电器的铭牌参数，考查电功率、电能、焦耳定律的综合应用，需要学生准确理解各物理量的关系，注意单位换算，尤其是非纯电阻电路中热量的计算不能误用纯电阻电功公式，是易错题。
【难度系数】
0.6

2 新趋势 项目式学习 在“设计与制作节能小屋模型”跨学科实践活动中，需要完成以下任务：选择合适的隔热材料；选择面积适当的太阳能电池板；安装风力发电机。
（一）选择合适的隔热材料
选取厚度相同的三种不同材料制成大小、形状和结构一致的三个房屋模型，用白炽灯模拟太阳光，摆放情况如图甲所示。实验时发现摆放位置不合理，调整后继续实验。将温度传感器置于模型内相同位置，实时记录温度并绘制出图乙所示的温度—时间关系图像。
（1）图甲中，三个房屋模型应摆放到与白炽灯（相同/不同）距离处。
（2）分析图乙可知，应选择作为房屋的隔热材料。
（二）选择面积适当的太阳能电池板
（3）小明在房屋屋顶安装太阳能电池板给房屋供电。安装在屋顶的太阳能电池板朝南放置，这样有利于获取。
（4）该地区在一天内1 m²太阳能电池板的发电量为0.8 kW·h，当天家庭用电量为16 kW·h，若只用太阳能电池板供电，则满足用电需求的太阳能电池板的面积至少为m²。
（三）安装风力发电机
（5）风力发电机参数如表所示，按照每天平均以3 m/s的风速发电4 h计算，风力发电机每天可以给小屋提供J的电能。


（6）风力发电机的工作原理是；你认为风力发电的优点是。

2. (1) 相同
2. (2) 泡沫板
2. (3) 太阳能
2. (4) 20
2. (5) 6.48×10⁶
2. (6) 电磁感应 清洁无污染(合理即可)

【分析】
本题为跨学科实践类物理题，需结合控制变量法、能量计算、电磁感应等知识解决节能小屋的相关问题。各小问解题思路如下：
1. （1）探究隔热材料的影响时，需控制除材料外的其他变量一致，因此三个模型到白炽灯的距离要相同，保证光照强度相同，符合控制变量法要求。
2. （2）隔热效果越好的材料，相同时间内屋内温度升高越慢，观察图乙温度-时间图像，泡沫板对应的温度最低，说明其隔热效果最佳，故选泡沫板。
3. （3）我国位于北半球，朝南放置太阳能电池板可最大化接收太阳光，利于获取更多太阳能。
4. （4）已知1㎡电池板发电量为0.8kW·h，总用电量16kW·h，所需面积=总用电量÷单位面积发电量，计算得16÷0.8=20㎡。
5. （5）先将时间单位换算为秒，结合风力发电机功率计算电能，最终换算为焦耳，得到对应结果。
6. （6）风力发电机利用电磁感应原理工作，优点为清洁无污染、可再生等。
【解析】
（1）实验探究不同隔热材料的隔热效果，需控制变量，即三个房屋模型到白炽灯的距离应相同，确保光照强度一致，避免距离差异影响实验结果，故填“相同”。
（2）分析图乙，相同时间内，泡沫板对应的房屋内温度最低，说明其隔热性能最好，因此选泡沫板作为隔热材料。
（3）我国地处北半球，朝南放置太阳能电池板能更好地接收太阳光，有利于获取更多太阳能。
（4）所需太阳能电池板面积=家庭总用电量÷1㎡电池板发电量=16kW·h ÷0.8kW·h/㎡=20㎡。
（5）风力发电机每天发电时间t=4h=4×3600s，发电功率P=0.45kW=450W，电能W=Pt=450W×4×3600s=6.48×10⁶J。
（6）风力发电机的工作原理是电磁感应现象；风力发电的优点是清洁无污染（或可再生、节约化石能源等，合理即可）。
【答案】
(1) 相同
(2) 泡沫板
(3) 太阳能
(4) 20
(5) 6.48×10⁶
(6) 电磁感应；清洁无污染（合理即可）
【知识点】
控制变量法、电能计算、电磁感应现象
【点评】
本题结合跨学科实践活动，将物理知识与实际应用结合，考察学生对控制变量法、能量计算、电磁感应等知识点的理解与应用，难度适中，注重知识的实际运用能力。
【难度系数】
0.7