初中數(shù)學(xué)論文

1、生活中的數(shù)學(xué)電熱水壺中的數(shù)學(xué)【摘要】在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中, 我發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象: 在生活中, 數(shù)學(xué)無處不在.不管是在家里還是在學(xué)校里, 不管是家用電器還是學(xué)校的桌椅, 只要細(xì)心觀察, 認(rèn)真思考, 就會發(fā)現(xiàn)它們無不包含著數(shù)學(xué)的問題. 甚至只是一個火柴盒倒下, 都可以發(fā)現(xiàn)它與著名的數(shù)學(xué)定理勾股定理有關(guān), 于是勾股定理因此有多了一種解法. 可見, 數(shù)學(xué)其實是源于生活的. 今天, 我們就來探究一下生活中隨處可見的電熱水壺中的數(shù)學(xué)吧.【關(guān)鍵詞】 電熱水壺 利用率能源在寒冷的冬天, 人們總愛喝熱乎乎的開水, 不僅喝了暖和, 而且對身體也很有益. 于是,在辦公室里, 便常?？梢钥吹竭@樣的情景: 一個人來到辦

2、公室里, 在熱水壺中放了一小壺水, 燒開, 倒進(jìn)自己的杯子里, 便去工作了. 緊接著, 另一個人來到辦公室, 像第一個人一樣, 在熱水壺中放了一小壺水, 燒開, 倒進(jìn)自己的杯子里, 便去工作了.第三個人進(jìn)來了這不禁讓我產(chǎn)生了疑問: 是一次性燒開一壺水比較省電,還是分開兩次燒開一壺水比較省電呢?于是,我展開了如下的研究：首先, 我用一個標(biāo)有“220V13A 50Hz”的電熱水壺分開幾次燒開不同量的水（電熱水壺最大容量1.8L, 最小容量0.2L）,并記錄時間,結(jié)果如下：水量(L)1.81.41.00.60.2所用時間8分30秒5分45秒4分56秒3分53秒2分55秒解: U=220VI=13AP

3、=UI=220U×13A=2860W t=8分30秒=510秒W=Pt=2860W×510s=1458600J t=5分45秒=345秒按照這樣的速度, 若想燒開1.8L的水, 就需要3105/7秒W=Pt=2860W×3105/71268614.3J t=4分56秒=296秒按照這樣的速度, 若想燒開1.8L的水, 就需要532.8秒W=Pt=2860W×532.8=1523808J t=3分53秒=233秒按照這樣的速度, 若想燒開1.8L的水, 就需要699秒W=Pt=2860W×699=1999140J t=2分55秒=175秒按照這樣

4、的速度, 若想燒開1.8L的水, 就需要1575秒W=Pt=2860W×1575=4504500J4504500J1999140J1523808J1268614.3J1458600J一次性燒開一壺水比較省電我得出一個結(jié)論: 一次性燒開的水越多,對電能的利用率越高 為了節(jié)能減排,我們不能夠像上面提到的辦公室里的人一樣, 應(yīng)該一次性燒開水更省電. 如果大家都能夠這樣做的話， 那么省電的效果將是驚人的。 單單拿溫州市來說：溫州市有大約7000000人，每3個人可以算做一個家庭，每個家庭有一個電熱水壺（最大容積為1.8L），每天需要水1壺，相當(dāng)于每個人每天喝水0.6L，那么如果一次性燒1.8

5、L水而不是每次燒0.6L的水，省下的電就可以這樣計算：分3次燒用電量：t=3分53秒×3=699秒 W=Pt=2860W×699=1999140J一次性燒開用電量：t=8分30秒=510秒 W=Pt=2860W×510s=1458600J一個家庭一天省下的電量：1999140J1458600J=540540J一共有家庭：7000000÷32333333個所有家庭一天省電：2333333×540540=1261259819820J溫州市有大約7000000人,每9個人可以算做一個辦公室,每個辦公室有一個電熱水壺（最大容積為1.8L），每天需要水3

6、壺，相當(dāng)于每個人每天喝水0.6L，那么如果一次性燒1.8L水而不是每次燒0.6L的水，省下的電就可以這樣計算：每人自己燒水用電量：t=3分53秒×9=2097秒 W=Pt=2860W×2097=5997420J燒三壺用電量：t=8分30秒×3=1530秒 W=Pt=2860W×1530s=4375800J一個辦公室一天省下的電量：5997420J4375800J=1621620J一共有辦公室：7000000÷9777778個所有辦公室一天省電：777778×1621620=1261260360360J如果只計算辦公室與家庭的電熱水壺,

7、 那么全溫州市一天便可以省電：1261260360360+1261259819820=2522520180180J700700千瓦時=700700度那么一年下來, 溫州市便可以省電：700700×365=255755500度但是很快, 我又發(fā)現(xiàn)了一個新的問題：如果一次性燒開的水過多, 那么放久了的話, 水便會降溫, 對于沒有保溫瓶的辦公室來說, 涼掉的水相當(dāng)于是沒有燒開, 那么, 不僅不能省電, 反而成了浪費電了. 于是, 我又對水降溫的問題展開了研究.我燒開了1.8L的水, 每隔兩分鐘便記錄一次溫度,結(jié)果如下:時間(分鐘)0246溫度()100817570時間(分鐘)8101214

8、溫度()66625957時間(分鐘)16182022溫度()54514947時間(分鐘)24262830溫度()45444240經(jīng)過我對各種溫度的水的嘗試, 我發(fā)現(xiàn)75的水喝起來有滾燙滾燙的水, 可以喝下,又不至于過燙, 可稱為熱水, 54的水喝起來有溫暖的感覺, 可稱為溫水. 由于要滿足在冬日里人們的需求, 我們把54一下的稱為涼掉的水, 所以1.8L的水在燒開16分鐘以后就涼掉了. 經(jīng)測量發(fā)現(xiàn): 1.8L的水可夠3個人喝經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn): 在上班時間半小時前,只有很少的人來到辦公室, 大多數(shù)人在上班時間十分鐘前左右來到辦公室.于是, 我們可以得出這樣的結(jié)論:在上班時間半小時前來到辦公室的人（大約

9、有12個人）可以燒足夠自己飲用的水; 在上班時間前十分鐘來到辦公室的人（大約有78個人）可以燒開電熱水壺一次性所能燒開的最多的水, 由于是人們來到辦公室的高峰時期, 剩下的水便可以在涼掉之前被飲用掉. 這樣, 省下的電便可以這樣計算：每個人只燒自己喝的水用電量：t=3分53秒×9=2097秒 W=Pt=2860W×2097=5997420J合理燒水用電量：t=3分53秒×3+8分30秒×2=1719秒 W=Pt=2860W×1719=4916340J一天下來可以省電：5997420J4916340J=1081080J雖然比起原來, 省下的電少了：1621620J1081080J=540540J但是有2個0.6L的水不必因為涼掉而重新燒, 從而浪費電：t=3分53秒×2=466秒W=Pt=2860W×466=1332760J所以這樣不但不會減少省電量, 一天反而多省電：1332760J540540J=792220J總結(jié): 研究電熱水壺的問題, 不僅要考慮到燒