61 节水洗衣机 作业1

“节水洗衣机”问题数学建模及若干评注随着社会的进步和科技的进步，环保意识日益增强，水资源的合理利用成为了一个重要的课题。

在平时生活中，人们对节水的需求也越来越高。

洗衣机作为家庭中常用的家电之一，其节水性能的提高对于节约水资源至关重要。

为了探究如何提高洗衣机的节水性能，我们可以运用数学建模的方法，深度分析洗衣机的工作原理和水资源利用状况，并给出相应的评注。

起首，我们需要明确洗衣机的工作原理。

一个平凡的洗衣机通常由进水管、排水管、脱水管和筒体组成。

在洗衣过程中，洗衣机需要从自来水管道中引入一定的水量，通过旋转筒体和叠加多个水平的模块化滚筒对衣物进行清洗，然后将污水排出，最后通过脱水管将衣物中的水分进行脱水处理。

基于以上的洗衣机工作原理，我们可以运用数学建模的方法来分析洗衣机的节水性能。

起首，我们可以建立一个洗衣机节水模型。

假设洗衣机每次清洗的衣物量为Q（千克），每次清洗所需的水量为W（升），那么洗衣机的节水效率（E）可以定义为：节水效率 = 1 - W / (Q * V)，其中V表示洗衣机的内筒容量（升）。

通过这个模型，我们可以计算出洗衣机使用一次千克的衣物所需的平均水量。

在实际测量中，我们发现不同洗衣机型号和品牌的节水性能存在差异。

这是因为洗衣机的设计结构、清洗工艺以及水流控制等因素都会影响洗衣机的节水性能。

因此，在对洗衣机进行节水评估时，我们需要思量这些因素，并给出相应的评注。

评注可以接受数值化表达，例如可以将节水性能分为级别，给出相应的得分。

这样可以提供给消费者在采购洗衣机时进行参考，选择更加节水的型号。

除了数学建模和评注之外，我们还可以实行其他措施来提高洗衣机的节水性能。

例如，通过改进洗衣机的工艺和水流控制技术，降低每次清洗所需的水量。

此外，提高洗衣机的内筒容量，可以在一次清洗中洗更多的衣物，从而实现更高的节水效果。

另外，我们还可以通过优化洗涤剂的配方和使用方法，提高洗涤效果，缩减对屡次洗衣的需求，从而节约水资源。

节约用水作文节约用水作文(通用10篇)节约用水作文1说起“节约用水”我就会想起妈妈说的“3月22 日世界水日”。

有句话说的好：如果人类不珍惜水，那么我们能看到的最后一滴水将是我们自己的眼泪。

水有很多的用处，比如说洗衣服，做饭、洗澡等等，有人会说，水有那么多的用处，为什么水自然而然的就多了，为什么要节约用水呢？其实啊，水也是有限的。

虽，然水的用处也有很多但被浪费的水会更多。

“节约用水”，并不是说不用水，而是将水用在有用的地方，发挥它的作用。

前几天，我在一个公园里看到一个男孩在一个劲儿的浪费水，他的妈妈不但不管，而且还在旁边“呵呵”地笑，这令我十分气愤，我慢慢地向那个男孩子走过去，拍了拍她的肩，然后指了指草的小水珠告诉他这是不正确的。

他看到了，但却毫不领情，仍旧在玩水，看到此景之后，我蹲下对那个男孩子说：小朋友，你不可以这样哦！男孩子有些不解说：“我这是在玩！“我做微笑着说：“不，这是在浪费！如果世界上的人都像你一样那我们仅有的淡水是不是就都没有了呢？那个男孩子似懂非懂地点了点头，将水龙头放好在一边，笑着对我说：“姐姐我懂了，我不会浪费水的，我也要做环保的一员！”这虽然是一件在生活中最普通的一件事情，却能引起我们的深思，所以说，我们要珍惜水源源，节约地球上的每一滴水。

有人可能会问：“生活中处处都会用到水，但怎么去节约呢？”其实节约用水也是一件十分简单的事情，先空例如，我们洗脚的时候，洗脚水不要倒掉我们可以冲马桶，洗施拖把。

妈妈在清洗蔬菜，水果的时候，洗完的水也不要倒，还可以洗花水，是有魔法的，它可以让植物恢复生机，可以让人们不再饥渴，可以给鱼、虾一个温暖的家。

“所以，让我们一起节约用水，珍惜水源吧！节约用水作文2电，给我们带来光明，带来动力，节约用电，从我做起作文700字。

同学们，你们知道吗，一度电可以为我们做什么？一度电，能用吸尘器把房间打扫5遍；一度电，1匹空调能开一个半小时；一度电，能将8公斤的水烧开；一度电，电视机能开10小时……但是，试想一下，如果我们不节约用电，电量耗费完了，世界将有一天变成什么样……从小了说，没有电，我们晚上只可以点蜡烛写作业；没有电，晚上我们会失去看电视玩电脑的机会，只能早早入睡；从大了说，没有电，所有电子产品都将停止运转，造成的经济损失将是不可估量的。

用洗衣机劳动日记
“哎呀，这衣服堆得像小山一样啦！”妈妈看着那一堆脏衣服发愁地说。

我跑过去瞅了瞅，说：“妈妈，让我来试试用洗衣机洗吧！”妈妈有些怀疑地看着我：“你会吗？”“哼，小瞧我，不就是把衣服放进去嘛，我肯定行！”我自信满满地回答。

说干就干，我把衣服一股脑儿地塞进洗衣机里，然后学着妈妈平时的样子，倒上洗衣液，关上洗衣机门，按下了启动键。

洗衣机开始“嗡嗡”地工作起来。

我得意地对妈妈说：“看，很简单嘛！”妈妈笑着摇摇头：“等会儿看看你洗得怎么样。

”
过了一会儿，洗衣机停了，我迫不及待地打开门，哎呀，这衣服怎么都缠在一起啦！我傻眼了，赶紧喊妈妈：“妈妈，这咋办呀？”妈妈过来一看，哭笑不得：“让你着急，衣服都没分开就放进去，能不缠一起嘛！”我不好意思地挠挠头：“我没想到呀。

”
妈妈一边把衣服分开，一边说：“做事可不能这么马虎呀，得一步一步来。

”我点点头，认真地看着妈妈怎么做。

重新把衣服放进去洗了一遍，这次终于洗好了。

我把衣服一件一件地拿出来，准备去晾晒。

“哎呀，我的小宝贝长大了，都会用洗衣机劳动啦！”妈妈开心地说。

“那当然啦，我以后还要帮妈妈做更多的家务呢！”我自豪地说。

看着那一件件干净的衣服在阳光下飘动，我心里美滋滋的。

原来，劳动也可以这么快乐呀！通过这次用洗衣机洗衣服，我明白了做任何事情都要认真仔细，不能马虎大意，就像洗衣服，每一个步骤都很重要呢！。

洗衣机节水一天，我刚进家门，奶奶就迫不及待地把我换下来的衣服扔进了洗衣机。

突然，洗衣机停了下来并发出警报。

正好我在卫生间洗手，原来是奶奶忙乱中忘了盖洗衣机上盖就去厨房了，我忙过去把盖子打开，发现里面只有一件衣服，急忙跑到奶奶身边，说：“奶奶，这么大的洗衣机就洗一件衣服啊？也太浪费水了吧！”奶奶说：“不用你管了，换下来就洗才能保持干净，我每天都这样洗的。

”我张着嘴巴，瞪大了眼睛，半天说不出话来，太令我惊讶了，奶奶呀，您算过这笔帐没，一年到头光给我洗衣服得浪费多少水呀！每次我放学回家，奶奶见到我的第一句话总是让我赶紧把身上的衣服脱下来洗，让我每天都穿的又干净又整齐。

我想了想，还真有点手足无措，忽然眼前一亮，有了，我立马打开电脑，上网查一查洗衣机节水的措施。

网页上果然有一条“衣服太少不洗，多了以后集中起来洗”。

我便和奶奶认真地商量起来：可以把我每天换下来的衣服放在一个袋子里，变每天洗为一周洗一次。

一天节省1升水，一个星期省6升，一个月呢，一年呢、、、、、、这个帐得算！但奶奶接受不了，还找出种种理由，说什么换下来应该立刻洗，否则有味，等等、等等，我觉得这些都是小道理，而且是可以想办法克服的，小道理应该服从“节水”这个大道理。

我们又从电视上了解到西南五省遭遇百年难遇的旱灾，那里的居民饮水都很困难，湿地和河口因缺水而使得土地龟裂，灾区的人们提着瓶瓶罐罐，眼巴巴的看着从浅浅的河沟里撇出的一点点泥水的情景。

我观察到奶奶的脸上渐渐有一丝惭愧，好像想通了，赞同这个意见。

“就按你说的办”，“你真是个好孩子，知道节约用水了，我也要像你一样，让节水不再是口号，而成为习惯，落实在行动上。

这样的意义应该比为灾区捐水捐钱更深远。

”以后每天回家我都要去看看洗衣机，半年来，奶奶做到了——几乎只有在周末才能见到洗衣机里在洗我的衣服。

我们家的洗衣机节水了，全家人都会心地笑了。

洗衣机如何使用能够节水洗衣机如何使用能够节水洗衣机省电节水的九点小窍门，不知道的你快来看一看。

一、先浸后洗。

洗涤前，先将衣物在流体皂或洗衣粉溶液中浸泡10－14分钟，让洗涤剂与衣服上的污垢脏物起作用，然后再洗涤。

这样，可使洗衣机的运转时间缩短一半左右，电耗也就相应减少了一半。

二、分色洗涤，先浅后深。

不同颜色的衣服分开洗，不仅洗得干净，而且也洗得快，比混在一起洗可缩短1/3的时间。

三、先薄后厚。

一般质地薄软的化纤、丝绸织物，四五分钟就可洗干净，而质地较厚的棉、毛织品要十来分钟才能洗净。

厚薄分别洗，比混在一起洗可有效地缩短洗衣机的运转时间。

四、额定容量。

若洗涤量过少，电能白白消耗；反之，一次洗得太多，不仅会增加洗涤时间，而且会造成电机超负荷运转，既增加了电耗，又容易使电机损坏。

五、用水量适中，不宜过多或过少。

水量太多，会增加波盘的水压，加重电机的负担，增加电耗；水量太少，又会影响洗涤时衣服的上下翻动，增加洗涤时间，使电耗增加。

六、正确掌握洗涤时间，避免无效动作。

衣服的洗净度如何，主要是与衣服的污垢程度、洗涤剂的品种和浓度有关，而同洗涤时间并不成正比。

超过规定的洗涤时间，洗净度也不会有大的提高，而电能则白白耗费了。

七、调好洗衣机的皮带。

皮带打滑、松动，电流并不减小，而洗衣效果差；调紧洗衣机的皮带，既能恢复原来的效率，又不会多耗电。

八、程序合理。

衣物洗了头遍后，最好将衣物甩干，挤尽脏水，这样，漂洗的时候，就能缩短时间，并能节水省电。

九、洗衣最好用集中洗涤的办法。

即一桶洗涤剂连续洗几批衣物，洗衣粉可适当增添。

全部洗完后再逐一漂清。

这样，就可省电，省水，节省洗衣粉和洗衣时间。

《学用洗衣机》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 使学生初步掌握洗衣机的使用方法，并具备基本的安全意识。

2. 提高学生的实践能力和自主生活能力。

3. 培养学生对现代家庭电器的正确认识和使用习惯。

二、作业内容（一）基础知识教学本节课先让学生认识洗衣机的主要构造及基本功能。

重点学习洗衣机的工作原理和洗衣步骤，包括预洗、主洗、漂洗和脱水等环节。

同时，强调洗衣液或洗衣粉的正确使用量及注意事项。

（二）操作实践1. 模拟操作：教师演示洗衣机的完整操作流程，学生跟随教师步骤进行模拟操作。

2. 实际操作：学生在家长陪同下，实际操作洗衣机，完成一次简单的衣物洗涤过程。

注意在操作过程中遵守安全规定，确保不触碰电源和水源等危险部位。

（三）家庭作业学生回家后，需完成以下任务：1. 独立操作：在家长指导下，独立操作洗衣机，完成一次洗衣的全过程。

2. 观察记录：记录本次操作过程中出现的问题和经验，以及对洗衣机功能、使用的认识等。

3. 安全知识总结：与家长共同讨论使用洗衣机时需要注意的安全问题及日常保养方法。

三、作业要求1. 学生需认真完成模拟操作和实际操作环节，掌握洗衣机的使用方法。

2. 家庭作业中需真实记录每次操作的细节，尤其是遇到的问题及解决方式。

3. 在家庭作业中应遵循安全规范，不得在无成年人陪伴的情况下独自操作电器设备。

4. 鼓励学生通过多次实践提高洗衣机的使用技巧和家庭生活的自理能力。

四、作业评价1. 教师通过观察学生在课堂上的模拟操作表现，以及家长的反馈来评价学生是否掌握了洗衣机的基本使用方法。

2. 家庭作业的完成情况及观察记录的详细程度将作为评价学生实践能力的重要依据。

3. 评价中应注重学生的安全意识和日常使用习惯的培养。

五、作业反馈1. 教师需及时收集并阅读学生的家庭作业，给予适当的指导和鼓励。

2. 对学生在作业中出现的错误和问题要及时进行纠正和指导，并帮助学生形成正确的操作习惯。

3. 将学生在家庭作业中的优秀表现和进步情况及时向家长进行反馈，促进家校共育。

1996年全国大学生数学建模竞赛B题节水洗衣机问题数学建模1.原问题我国淡水资源有限节约用水人人有责洗衣在家庭用水中占有相当大的份额目前洗衣机已非常普及节约洗衣机用水十分重要假设在放入衣物和洗涤剂后洗衣机的运行过程为加水漂水脱水加水漂水脱水…加水漂水脱水称加水漂水脱水为运行一轮请为洗衣机设计一种程序包括运行多少轮每轮加水量等使得在满足一定洗涤效果的条件下总用水量最少选用合理的数据进行计算对照目前常用的洗衣机的运行情况对你的模型和结果作出评价2问题剖析2.1节水洗衣问题不论人工洗衣还是洗衣机洗衣都存在节水问题显然若用水量为零则衣服肯定洗不净若用水量为无穷大则肯定浪费水因此必然存在刚好洗净衣物的最少用水量机器能够比人更精确地控制洗衣过程所以提出节水洗衣机问题2.2洗衣机的基本原理和过程洗衣的基本原理就是将吸附在衣物上的污物溶于水中通过脱去污水而带走污物溶污物脱污水是由两个根本要素构成的一个元动作无论是如何精心设计的洗衣方式和程序都是以此为基础的洗衣的过程就是通过加水来实现上述溶污物脱污水动作的反复执行使得残留在衣物上的污物越来越少直到满意的程度通常洗衣要加入洗涤剂它帮助溶解污物但是洗涤剂本身也是不能留在衣物上的东西因此污物应是衣物上原有污物与洗涤剂的总和有了这种认识后我们就可以统一地处理洗涤即通常加洗涤剂的首轮洗衣和漂洗即通常的以后各轮洗衣不再加洗涤剂但水中还有剩余洗涤剂把二者都看作溶污物环节脱污水在洗衣机中通常称为脱水常由排水和甩干两个步骤组成2.3 节水洗衣机要点分析立足于溶污物脱污水这种基本原理我们可以找出节水洗衣机问题的基本要点如下1污物的溶解情况如何我们将用溶解特性来刻划2每轮脱去污水后污物减少情况如何这将由系统的动态方程表示3如何设计由一系列溶污物脱污水构成的节水洗衣程序这将通过用水程序来反映也是我们最终需要的结果3节水洗衣机问题建模3.1基本假设1) 仅考虑离散的洗衣方案即加水溶污物脱污水以下称为加水洗涤脱水三个环节是分离的这三个环节构成一个洗衣周期称为一轮2) 每轮用水量不能低于L 否则洗衣机无法转动用水量不能高于H 否则会溢出设L<H3)每轮的洗涤时间是足够的以便衣物上的污物充分溶入水中从而使每轮所用的水被充分利用4 )每轮的脱水时间是足够的以使污水脱出即让衣物所含的污水量达到一个低限设这个低限是一个大于0的常数C 设C<L注 除首轮外每轮的用水量实际上包括该轮加水量和衣物中上轮脱水后残留的水量即残留水被自然地利用了 32变量定义1设共进行n 轮加水洗涤脱水的过程依次为第0轮第1轮第n-1轮2第k 轮用水量为u k k =012n-13 衣物上的初始污物量为x 0在第k 轮脱水后仍吸附在衣物上的污物量为x k+1k=012n-1 33溶解特性和动态方程第k 轮洗涤之后和脱水之前第k-1轮脱水之后的污物量x k 已成为两部分x k =p k +q k ,k=012n-1, (3.3.1) 其中p k 表示已溶入水中的污物q k 表示尚未溶入水中的污物量p k 与第k 轮的加水量u k 有关总的规律是u k 越大p k 越大且当u k =L 时p k 最小=0因为此时洗衣机处于转动临界点有可能无法转动该轮洗衣无效当u k =H 时p k 最大=Qx k 0<Q<1,其中Q 称为溶解率因此简单地选用线性关系表示这种溶解特性则有LH L u Qx p k k k −−= (3.3.2) 在第k 轮脱水之后衣物上尚有污物q k =x k -p k 有污水C 其中污水C 中所含污物量为p k /uk C 于是第k 轮完成之后衣物上尚存的污物总量为k k k k k u p Cp x x +−=+)(13.3.3 将 3.3.2代入上式并整理后得系统动态方程.1,,2,1,0 ,111−=−− −−=+n k L H L u u C Q x x k k k k K (3.3.4) 3.4优化模型由于x n 是洗衣全过程结束后衣服上最终残留的污物量而x 0是初始污物量故x n /x 0反映了洗净效果由系统动态方程 3.3.4得,11100 −−−−=∏−=L H L u u C Q x x k k n k n3.4.1 又总用水量为∑−=10n k k u3.4.2于是可得优化模型如下)1,,2,1,0( ,10 ,11..min 1010−=≤≤<<≤ −−−−∏∑−=−=n k H u L L H L u u C Q t s u k n k k k n k kL εε3.4.3其中代表对洗净效果的要求ε若令(3.4.5) ,)( (3.4.4) ,L v L H u LH L u v k k k k +−=−−=则 于是优化模型化为更简洁的形式1,,2,1,0 ,10 ,1..min 1010−=≤≤≤++−∏∑−=−=n k v B Av Qv Qv t s v k n k k k k n k kL ε3.4.6 其中C L B L H B C L H A =−=−= ,1 (3.4.7) 4.分析与求解4.1最少洗衣轮数定义函数10 ,1)(≤≤++−=t BAt Qt Qt t r (4.1.1) 易知1,t 0 ,01)()(2≤≤<−+=′B At B Q t r (4.1.2) 可见r(t)是区间[01]上的单调减少函数所以)1,0(1)1(min ∈+−==H QC Q r r4.1.3第k 轮的洗净效果为 1,,2,1,0 ),(1−==+n k v r x x k kk L4.1.4 由此不难得出n 轮洗完后洗净效果最多可达到n H QC Q+−14.1.5 给定洗净效果的要求则应有 εε≤+−n H QC Q 1 (4.1.6) 于是+−≥H QC Q n 1log log ε(4.1.7)设N 0为满足(4.1.7)的最小整数则最少洗衣轮数即为N 04.2算法 可采用非线性规划算法对n=N 0N 0+1N 0+2…N 凭常识洗衣的轮数不应太多比如取N=10已足够进行枚举求解然后选出最好的结果其中N 0是满足(4.1.7)的最小整数。

开放性实验（六）一、实验题目：节水洗衣机作业21问题分析1.1 背景意义与构想我国淡水资源有限，节约用水人人有责，洗衣在家庭用水中占有相当大的份额；目前洗衣机已非常普及，节约洗衣机用水十分重要。

假设在放入衣物和洗涤剂后洗衣机的运行过程为：加水--漂水--脱水--加水--漂水--脱水…加水--漂水--脱水（称“加水--漂水--脱水”为运行一轮）。

请为洗衣机设计一种程序（包括运行多少轮，每轮加水量等），使得在满足一定洗涤效果的条件下，总用水量最少。

在实际生活中，衣服的洗涤是一个十分复杂的物理化学过程。

洗衣机的运行过程可以理解为洗涤剂溶解在水中，通过水进入衣物并与衣物中的污物结合，再经过一定时间的漂洗后，它在水中与衣物中的分配达到条件。

经过脱水去除了溶于水中的洗涤剂和洗涤剂与污物的结合物，之后再注入清水进入下一轮的洗涤过程，如此反复，最终使衣物中的有害物质逐渐减少到满意程度为止。

不论人工洗衣还是洗衣机洗衣，都存在节水问题，显然，若用水量为零，则衣服肯定洗不净；若用水量为无穷大，则肯定浪费水，因此必然存在刚好“洗净”衣物的“最少”用水量。

机器能够比人更精确地控制洗衣过程，所以提出“节水洗衣机”问题。

1.2 洗衣机的基本原理和过程洗衣的基本原理就是将吸附在衣物上的污物溶于水中，通过脱去污水而带走污物。

“溶污物--脱污水”是由两个根本要素构成的一个“元动作”，无论是如何精心设计的洗衣方式和程序都是以此为基础的。

洗衣的过程就是通过加水来实现上述“溶污物--脱污水”动作的反复执行，使得残留在衣物上的污物越来越少，直到满意的程度。

通常洗衣要加入洗涤剂，它帮助溶解污物。

但是洗涤剂本身也是不能留在衣物上的东西。

因此“污物”应是衣物上原有污物与洗涤剂的总和。

有了这种认识后，我们就可以统一地处理“洗涤”（即通常加洗涤剂的首轮洗衣）和“漂洗”（即通常的以后各轮洗衣，不再加洗涤剂，但水中还有剩余洗涤剂），把二者都看作“溶污物”环节。