《2025年人教金学典同步解析与测评九年级物理全一册人教版》

3. 目前市场上有“定频”和“变频”两类空调。定频空调在制冷时以额定功率工作，功率近似不变；而变频空调制冷时，压缩机开始以制冷功率工作，当室温达到设定温度时，空调就会进入送风模式，以较低的送风功率制冷，维持室温基本不变。

表18.3-1

表18.3-2

(1)聪聪在“对家庭用电的调查研究”的综合实践活动中测量定频空调A的制冷功率。聪聪只将空调A接入家庭电路(图18.3-1甲)中，让空调开始工作30min，如图18.3-1乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次，则空调A工作时的功率为_______W。聪聪发现计算得出的功率与表18.3-1中的空调A参数表上的制冷功率差别较大，其原因是定频空调是间歇工作的，当室内温度达到设定温度后，空调会停止制冷，待室内温度上升到一定温度后会再次工作，根据聪聪所测数据和空调A参数可知，本次实验过程中空调A制冷了_______分钟。聪聪进一步查阅资料得知：一般情况下空调制冷时调高2℃，人体并不会感觉明显，但可节省10%的电能。其原因是在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会_______(选填“变长”或“变短”)。
(2)表18.3-2为变频空调B的部分参数，其中制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和。若10h内A、B两台空调均带走室内热量17.5kW·h，则空调B送风的时间为_______小时，相较于使用空调A，使用空调B可以节省_______kW·h的电能。

答案： 3.（1）550 15 变短 （2）6.9
0.47
【解析】（1）如题图乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次，则消耗的电能
W=330 imp/1200 imp/(kW·h)
=0.275 kW·h=9.9×10⁵ J
空调工作时间为30 min，则空调A工作时的功率
P=W/t=9.9×10⁵J/30×60 s=550 W
根据聪聪所测数据和空调A参数可知，空调A的制冷功率为1100 W，则实际制冷时间为t₁=W/P₁=9.9×10⁵J/1100 W=900 s=15 min。
由题意可知，在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调制冷时调高2℃，则空调的送风量减小，根据P=W/t可知，总量减小，送风功率不变，则新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会变短。
（2）制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和，若10 h内A、B两台空调均带走室内热量17.5 kW·h，设空调B制冷时间为t₂，则送风时间为t₃=10 h-t₂，空调B制冷量可表示为
$Q=P_{制冷量}t₂+P_{送风量}t₃=5.2 kW×t₂+$
0.2 kW×(10 h-t₂)=17.5 kW·h
解得t₂=3.1 h
则空调B的送风时间
t₃=10-t₂=10 h-3.1 h=6.9 h
空调B消耗的总电能
$W_{总}=W_{制冷}+W_{送风}=P_{制冷}t₂+P_{送风}t₃=$
1.4 kW×3.1 h+0.1 kW×6.9 h=5.03 kW·h
空调A的制冷时间
$t₄=Q/P'_{制冷量}=17.5 kW·h/3.5 kW=5 h$
消耗的总电能
$W'_{总}=P'_{制冷}t₄=1.1 kW×5 h=5.5 kW·h$
相较于使用空调A，使用空调B可以节省电能
$ΔW=W'_{总}-W_{总}=5.5 kW·h-5.03 kW·h$
=0.47 kW·h