电能的开发应用与节能安全
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如今的高品质生活，已经离不开电能，但从电能的供求关系看，电能的生产很难满足工业不断增长和日常生活的需求，因此，能源开发和节能就显得非常重要；任何时候，电器使用的安全问题都不可忽视，因此设计产品时，安全是前提.从近年全国各地的中考命题看，以能源开发和节能与安全为背景材料考查的试题也越来越多.
一、 开发利用太阳能发电等新能源电器产品
从根本上解决能源问题，就是开发新能源电器产品.这类新科技很多时候离我们其实并不远，甚至就在我们身边，尤其是利用太阳能直接转换为电能的产品，逐渐成为中考命题的热点背景材料.
例1使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一.有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×10W时，电池产生的电压是120V，该电压对车上电动机提供的电流是10A.问：
（1） 此时电动机每分钟消耗的电能是多少焦耳？
（2） 电动机线圈的电阻为4Ω，这种情况下，太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率多大？（机械摩擦忽略不计）
（3） 使用太阳能有许多优点，但也有不足之处.请你写出使用太阳能的优点和不足之处各一点.
解析（1） W＝UIt=7.2×10J；（2） P＝UI=1200W；P＝IRt=400W；
P＝P-P=800W；所以η＝P/P=10％；
（3） 本题具有很大的开放性，只要经过自己的思考，答对一点就可以了.优点：清洁无污染；取之不尽，用之不竭；不受地域限制等.缺点：能量密度小；装置占用面积大；成本高；效率低；获取能量受四季、昼夜、阴晴条件限制等.
二、 开发新的节能用电设备
如果只开源不节流，节能不可能真正实现.传统的用电设备由于技术原因，耗电等级都很高；随着新科技的不断发展，现在的用电设备的电能使用效率大大提高.
例2为践行“低碳理念”，2010年上海世博会上，使用了大量的LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能．现有一盏标有“24V，12W”LED灯，其亮度与“220V，100W”的普通白炽灯相当.
（1） 若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯消耗的电能之比是.
（2） 白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该白炽灯的发光效率是；试推测12W LED灯与100W白炽灯照明效果相同的可能原因是.
解析现如今，LED照明和显示技术已经形成了一个庞大的产业群，以LED为背景材料的中考题也越来越热.本题不仅考查了重点知识点的应用与计算，还考查分析推理能力，第（3）小题具有一定的开放性，因此是一道很好的能力题.答案依次是：（1）3：25；（2）10%；（3）使用LED灯时电能转化成光能的比例比使用白炽灯高（或LED灯转化的内能少、LED灯放出的热量少、使用LED灯时电能几乎全部转化为光能等）.
家用电器是生活中电能应用的重要途径，在很多地区的中考压轴题中，都会以家用电器为材料设计区分度很高的能力题，这就要求同学们在平时学习电能知识的过程中，要善于把学习的知识与家庭电器的使用联系起来，这样更能把知识活学活用.
例3如图所示是某电热器的工作原理图， R、R是发热电阻，虚线框为电热器的金属外壳.它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求.其中旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④，右边缘是一金属板，可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通.如旋到图中位置S时，金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通.
（1） 如果请你为这台电热器配备一个三脚插头，如图乙所示，应该将电路图中的地线接到插头的（选填“G”、“L”或“N”）脚.正常情况下，火线和零线之间的电压为V.
（2） 小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾.该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的点处.
（3） 如果 R＝R，旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W，求R和R的阻值．
（4） 当旋钮开关旋到位置T时，通电1 min产生的热量是多少？
（5） 某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线，才符合既适用又经济的原则？
解析本题是一道非常优秀的能力题，（1）、（2）两小题考查安全用电的基本知识，（3）、（4）小题考查电学中的重要计算能力，第（5）小题考查推理能力，因此区分度和信度都很高.如果平时学习中不加强这类题的训练，很容易失分.答案一：（1）G；220 ；（2）A；（3）当旋钮开关旋到位置S时， R被短路；R＝R ＝==48.4Ω；（4）当旋钮开关旋到位置T时，R与R串联；Q=t =×60s=3×10J ；（5）电热器工作时的最大电流：I==≈4.55A；由表可知，应选横截面积为1mm的导线.
电学知识是中考物理试题中能力题考查的主要板块之一，生活中电能应用的节能与安全又是电能开发和应用的主流，关注科技发展，关注生活应用也是新课程的基本思想.在平时学习和最后复习中，都应该有意识地对这一主题进行深化理解，才能在中考中立于不败之地.