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摘 要：我们家双休日经常出去旅行，也经常为离开家后是否应该拔掉电热水器插头而争执。妈妈认为应该拔掉插头，否则热水器一直在工作，会耗电。而爸爸认为没有必要拔掉插头，因为电热水器会在水温从设定的75℃降到70℃时即使重新加热，需要耗费的电能很少，如果拔掉插头，回来后又要重新加热，如果室温是15℃，那么重新加热到75℃需要消耗的电能更多，更浪费电。在他们的争执下，我决定自己用数学的方法算出到底谁的说法正确。
关键词：电热水器；利用率；能源
寒冷的冬天，在办公室里，常常可以看到这样的情景：一个人来到办公室里，在热水器中放了一小壶水，烧开，倒进自己的杯子里，便去工作了。紧接着，另一个人来到办公室，像第一个人一样，在热水器中放了一小壶水，烧开，倒进自己的杯子里，便去工作了。第三个人……
这不禁让我产生了疑问：是一次性烧开一壶水比较省电，还是分开两次烧开一壶水比较省电呢？于是，我展开了如下的研究：
首先，我用一个标有“220V～13A 50Hz”的电热水器分开几次烧开不同量的水（电热水器最大容量1.8L，最小容量0.2L），并记录时间，结果如下：
[ ① ② ③ ④ ⑤ 水量（L） 1.8 1.4 1.0 0.6 0.2 所用时间 8分30秒 5分45秒 4分56秒 3分53秒 2分55秒 ]
解：∵U=220V
I=13A
∴P=UI=220U×13A=2860W。
①t=8分30秒=510秒
W=Pt=2860W×510s=1458600J。
②t=5分45秒=345秒
按照这样的速度，若想烧开1.8L的水，就需要3105/7秒
W=Pt=2860W×3105/7=1268614.3J。
③t=4分56秒=296秒
按照这样的速度，若想烧开1.8L的水，就需要532.8秒。
W=Pt=2860W×532.8=1523808J。
④t=3分53秒=233秒
按照这样的速度，若想烧开1.8L的水，就需要699秒。
W=Pt=2860W×699=1999140J。
⑤t=2分55秒=175秒
按照這样的速度，若想烧开1.8L的水，就需要1575秒。
W=Pt=2860W×1575=4504500J。
∵4504500J>1999140J>1523808J>1268614.3J>1458600J。
∴一次性烧开一壶水比较省电
∴我得出一个结论：一次性烧开的水越多，对电能的利用率越高
单单拿信阳市来说：信阳市有大约7000000人，每3个人可以算做一个家庭，每个家庭有一个电热水器（最大容积为1.8L），每天需要水1壶，相当于每个人每天喝水0.6L，那么如果一次性烧1.8L水而不是每次烧0.6L的水，省下的电就可以这样计算：
分3次烧用电量：t=3分53秒×3=699秒
W=Pt=2860W×699=1999140J。
一次性烧开用电量：t=8分30秒=510秒
W=Pt=2860W×510s=1458600J。
一个家庭一天省下的电量：1999140J-1458600J=540540J。
一共有家庭：7000000÷3≈2333333个。
所有家庭一天省电：2333333×540540=1261259819820J。
信阳市有大约7000000人，每9个人可以算做一个办公室，每个办公室有一个电热水器（最大容积为1.8L），每天需要水3壶，相当于每个人每天喝水0.6L，那么如果一次性烧1.8L水而不是每次烧0.6L的水，省下的电就可以这样计算：
每人自己烧水用电量：t=3分53秒×9=2097秒
W=Pt=2860W×2097=5997420J。
烧三壶用电量：t=8分30秒×3=1530秒
W=Pt=2860W×1530s=4375800J。
一个办公室一天省下的电量：5997420J-4375800J=1621620J
一共有办公室：7000000÷9≈777778个。
所有办公室一天省电：777778×1621620=1261260360360J。
如果只計算办公室与家庭的电热水器，那么全信阳市一天便可以省电：1261260360360 1261259819820=2522520180180J≈700700千瓦时=700700度。
那么一年下来，信阳市便可以省电：700700×365=255755500度。
但是很快，我又发现了一个新的问题：如果一次性烧开的水过多，那么放久了的话，水便会降温，对于没有保温瓶的办公室来说，凉掉的水相当于是没有烧开，那么，不仅不能省电，反而成了浪费电了。于是，我又对水降温的问题展开了研究：
我烧开了1.8L的水，每隔两分钟便记录一次温度，结果如下：
经过我对各种温度的水的尝试，我发现75℃的水喝起来有滚烫滚烫的水，可以喝下，又不至于过烫，可称为热水，54℃的水喝起来有温暖的感觉，可称为温水。由于要满足在冬日里人们的需求，我们把54℃一下的称为凉掉的水，所以1.8L的水在烧开16分钟以后就凉掉了。
经测量发现：1.8L的水可够3个人喝。
经观察发现：在上班时间半小时前，只有很少的人来到办公室，大多数人在上班时间十分钟前左右来到办公室。
于是，我们可以得出这样的结论：
在上班时间半小时前来到办公室的人（大约有1～2个人）可以烧足够自己饮用的水；在上班时间前十分钟来到办公室的人（大约有7～8个人）可以烧开电热水器一次性所能烧开的最多的水，由于是人们来到办公室的高峰时期，剩下的水便可以在凉掉之前被饮用掉。这样，省下的电便可以这样计算：
每个人只烧自己喝的水用电量：t=3分53秒×9=2097秒
W=Pt=2860W×2097=5997420J。
合理烧水用电量：t=3分53秒×3 8分30秒×2=1719秒
W=Pt=2860W×1719=4916340J。
一天下来可以省电：5997420J-4916340J=1081080J。
虽然比起原来，省下的电少了：1621620J-1081080J=540540J。
但是有2个0.6L的水不必因为凉掉而重新烧，从而浪费电：
t=3分53秒×2=466秒
W=Pt=2860W×466=1332760J。
所以这样不但不会减少省电量，一天反而多省电：1332760J-540540J=792220J。
总结：我觉得生活中处处有数学，只要你平时愿意动动笔，动动脑，那么数学就能很好地服务于我们。同时，数学的学习并不仅仅是局限于课堂，数学在生活中是很有用的，我要认真学好数学，用好数学这门武器，去解决更多的生活问题，为我们的社会创造更多的财富，使我们的生活更加美好。
关键词：电热水器；利用率；能源
寒冷的冬天，在办公室里，常常可以看到这样的情景：一个人来到办公室里，在热水器中放了一小壶水，烧开，倒进自己的杯子里，便去工作了。紧接着，另一个人来到办公室，像第一个人一样，在热水器中放了一小壶水，烧开，倒进自己的杯子里，便去工作了。第三个人……
这不禁让我产生了疑问：是一次性烧开一壶水比较省电，还是分开两次烧开一壶水比较省电呢？于是，我展开了如下的研究：
首先，我用一个标有“220V～13A 50Hz”的电热水器分开几次烧开不同量的水（电热水器最大容量1.8L，最小容量0.2L），并记录时间，结果如下：
[ ① ② ③ ④ ⑤ 水量（L） 1.8 1.4 1.0 0.6 0.2 所用时间 8分30秒 5分45秒 4分56秒 3分53秒 2分55秒 ]
解：∵U=220V
I=13A
∴P=UI=220U×13A=2860W。
①t=8分30秒=510秒
W=Pt=2860W×510s=1458600J。
②t=5分45秒=345秒
按照这样的速度，若想烧开1.8L的水，就需要3105/7秒
W=Pt=2860W×3105/7=1268614.3J。
③t=4分56秒=296秒
按照这样的速度，若想烧开1.8L的水，就需要532.8秒。
W=Pt=2860W×532.8=1523808J。
④t=3分53秒=233秒
按照这样的速度，若想烧开1.8L的水，就需要699秒。
W=Pt=2860W×699=1999140J。
⑤t=2分55秒=175秒
按照這样的速度，若想烧开1.8L的水，就需要1575秒。
W=Pt=2860W×1575=4504500J。
∵4504500J>1999140J>1523808J>1268614.3J>1458600J。
∴一次性烧开一壶水比较省电
∴我得出一个结论：一次性烧开的水越多，对电能的利用率越高
单单拿信阳市来说：信阳市有大约7000000人，每3个人可以算做一个家庭，每个家庭有一个电热水器（最大容积为1.8L），每天需要水1壶，相当于每个人每天喝水0.6L，那么如果一次性烧1.8L水而不是每次烧0.6L的水，省下的电就可以这样计算：
分3次烧用电量：t=3分53秒×3=699秒
W=Pt=2860W×699=1999140J。
一次性烧开用电量：t=8分30秒=510秒
W=Pt=2860W×510s=1458600J。
一个家庭一天省下的电量：1999140J-1458600J=540540J。
一共有家庭：7000000÷3≈2333333个。
所有家庭一天省电：2333333×540540=1261259819820J。
信阳市有大约7000000人，每9个人可以算做一个办公室，每个办公室有一个电热水器（最大容积为1.8L），每天需要水3壶，相当于每个人每天喝水0.6L，那么如果一次性烧1.8L水而不是每次烧0.6L的水，省下的电就可以这样计算：
每人自己烧水用电量：t=3分53秒×9=2097秒
W=Pt=2860W×2097=5997420J。
烧三壶用电量：t=8分30秒×3=1530秒
W=Pt=2860W×1530s=4375800J。
一个办公室一天省下的电量：5997420J-4375800J=1621620J
一共有办公室：7000000÷9≈777778个。
所有办公室一天省电：777778×1621620=1261260360360J。
如果只計算办公室与家庭的电热水器，那么全信阳市一天便可以省电：1261260360360 1261259819820=2522520180180J≈700700千瓦时=700700度。
那么一年下来，信阳市便可以省电：700700×365=255755500度。
但是很快，我又发现了一个新的问题：如果一次性烧开的水过多，那么放久了的话，水便会降温，对于没有保温瓶的办公室来说，凉掉的水相当于是没有烧开，那么，不仅不能省电，反而成了浪费电了。于是，我又对水降温的问题展开了研究：
我烧开了1.8L的水，每隔两分钟便记录一次温度，结果如下：
经过我对各种温度的水的尝试，我发现75℃的水喝起来有滚烫滚烫的水，可以喝下，又不至于过烫，可称为热水，54℃的水喝起来有温暖的感觉，可称为温水。由于要满足在冬日里人们的需求，我们把54℃一下的称为凉掉的水，所以1.8L的水在烧开16分钟以后就凉掉了。
经测量发现：1.8L的水可够3个人喝。
经观察发现：在上班时间半小时前，只有很少的人来到办公室，大多数人在上班时间十分钟前左右来到办公室。
于是，我们可以得出这样的结论：
在上班时间半小时前来到办公室的人（大约有1～2个人）可以烧足够自己饮用的水；在上班时间前十分钟来到办公室的人（大约有7～8个人）可以烧开电热水器一次性所能烧开的最多的水，由于是人们来到办公室的高峰时期，剩下的水便可以在凉掉之前被饮用掉。这样，省下的电便可以这样计算：
每个人只烧自己喝的水用电量：t=3分53秒×9=2097秒
W=Pt=2860W×2097=5997420J。
合理烧水用电量：t=3分53秒×3 8分30秒×2=1719秒
W=Pt=2860W×1719=4916340J。
一天下来可以省电：5997420J-4916340J=1081080J。
虽然比起原来，省下的电少了：1621620J-1081080J=540540J。
但是有2个0.6L的水不必因为凉掉而重新烧，从而浪费电：
t=3分53秒×2=466秒
W=Pt=2860W×466=1332760J。
所以这样不但不会减少省电量，一天反而多省电：1332760J-540540J=792220J。
总结：我觉得生活中处处有数学，只要你平时愿意动动笔，动动脑，那么数学就能很好地服务于我们。同时，数学的学习并不仅仅是局限于课堂，数学在生活中是很有用的，我要认真学好数学，用好数学这门武器，去解决更多的生活问题，为我们的社会创造更多的财富，使我们的生活更加美好。