22.3跨学科实践 为节约能源设计方案 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第3节 跨学科实践：为节约能源设计方案 第二十二章　能源与可持续发展 　　 因人类过度开采而濒临枯竭，按当前速度，石油数十年内或将耗尽。与此同时，工业废气、汽车尾气肆意排放，二氧化硫、氮氧化物等污染物弥漫天空，让雾霾频发，呼吸道疾病高发。能源危机与环境污染相互作用，形成恶性循环。为守护地球家园，设计节能方案迫在眉睫！ 1. 根据能源的分类，太阳能属于 　可再生　(选填“可再生”或“不可再生”，下同)能源，天然气属于 　不可再生　能源。 2. 能量守恒定律指出，能量既不会凭空 　产生　，也不会凭空消失，它只会从一种形式 　转化　为另一种形式。 3. 水的比热容较大，在相同条件下，相比其他物质，吸收或放出相同热量时，水的温度变化较 　小　。 可再生　 不可再生　 产生　 转化　 小　 知识链接 　调查家中能源的使用情况 1. (统计家庭能源使用情况)从日常生活中分析哪些地方需要利用能源。参照此表格统计自己家中能源的使用情况，并在表格中填写相应信息。略 能源用途 能源名称 能源类型 消耗量(年) 略 实践研学 2. (分析数据)根据调查情况，可以了解家庭在一段时间内消耗能源的情况，估算每种用途的能源消耗量，确定哪些用途的能源消耗比较多。在北方的冬天，常利用暖气进行供热，主要使用的能源名称是天然气，属于 　不可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。目前广泛使用的燃油车使用的能源名称是 　汽油　，其能源类型属于 　不可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。 不可再生　 汽油　 不可再生　 实践研学 　选取优化对象与确定改进方法 3. 针对调查结果，分析家庭中哪类能源消耗最多？是否存在浪费现象？并提出可行的节能改造方案。根据调查结果，列出3个可能的优化方向(如照明、取暖、电器使用习惯)。最终选取一个方案利用最低成本实现最大节能效果。 略 略 略 实践研学 　制订与检验设计方案 4. (房屋保温方案)详细讲解为房屋加装保温层的设计要点，包括保温材料的选择依据(热导率、环保性、价格、耐火性、易安装程度等)，保温材料在房屋不同部位(外墙、窗户、入户门等)的安装方式及注意事项。制作简易模型进行检验保温效果。 (1)小明家准备为房屋加装保温层，在选择保温材料时，他发现一种材料热导率很小，但价格昂贵且不易安装，这种材料(　C　) C A. 非常适合用于房屋保温 B. 完全不适合用于房屋保温 C. 需要综合其他因素考虑是否选用 D. 仅价格因素就可否定选用 实践研学 ①聚苯板保温材料的安装存在问题，如安装不紧密，有空隙，导致热量容易进入模型内部，影响保温效果；②实验环境可能未控制好，放置两个模型的环境温度、湿度等条件差异较大，干扰了实验结果。(合理即 可) ①聚苯板保温材料的安装存在问题，如安装不紧密，有空隙，导致热量容易进入模型内部，影响保温效果；②实验环境可能未控制好，放置两个模型的环境温度、湿度等条件差异较大，干扰了实验结果。(合理即可) (2)某同学制作房屋保温简易模型来检验保温效果，他将相同质量的冰块分别放入没有保温材料和装有聚苯板保温材料的模型中，一段时间后发现两个模型内冰块质量变化差异不明显，请分析可能的原因。 4. (房屋保温方案)详细讲解为房屋加装保温层的设计要点，包括保温材料的选择依据(热导率、环保性、价格、耐火性、易安装程度等)，保温材料在房屋不同部位(外墙、窗户、入户门等)的安装方式及注意事项。制作简易模型进行检验保温效果。 实践研学 5. (家庭用车优化方案)从新能源汽车的种类、能耗、环保性、满足日常使用需求等方面进行分析。比较新能源汽车和传统燃油汽车能耗时需要考虑的因素，如能源生产过程中的转化效率、汽车行驶里程与能耗的关系等。 (1)在比较新能源汽车和传统燃油汽车能耗时，以下不需要考虑的因素是(　A　) A. 汽车的品牌 B. 能源生产过程中的转化效率 C. 汽车行驶里程 D. 汽车的质量 A 实践研学 (2)根据以下新能源汽车和燃油汽车的参数，分析哪辆车更适合经常在城市中短途出行的上班族，并说明理由。 汽车 类型 品牌 型号 续航 里程 充电/加油时间 能耗成本 (每百公里) 动力 形式 新能源汽车 A 品牌 400 km 快充30分钟，慢充6小时 电费15元 纯电 驱动 燃油 汽车 B 品牌 600 km 加油5分钟 油费60元 燃油 驱动 实践研学  　A品牌纯电动汽车更适合。理由如下：城市中短途出行，400 km的续航里程足以满足上班族日常通勤及周边短途出行需求。虽然快充30分钟相比加油5分钟时间长，但城市中充电设施逐渐普及，且上班族可利用夜间低谷电价进行慢充，不影响日常使用。其每百公里15元的能耗成本远低于燃油车的60元，长期使用能节省大量费用。还能减少尾气排放，对城市环境更友好。(合理即可)　。 A品牌纯电动汽车更适合。理由如下：城市中短途出行，400 km 的续航里程足以满足上班族日常通勤及周边短途出行需求。虽然快 充30分钟相比加油5分钟时间长，但城市中充电设施逐渐普及，且 上班族可利用夜间低谷电价进行慢充，不影响日常使用。其每百公 里15元的能耗成本远低于燃油车的60元，长期使用能节省大量费 用。还能减少尾气排放，对城市环境更友好。(合理即可)　 实践研学 　展示与交流 6. 展示设计方案，包括优化对象、改进方法、方案可行性分析等内容。展示形式可以多样化，如PPT展示、展板展示等。 实践研学 1. 某小组在展示家庭能源优化方案时，提到“更换节能灯具可降低照明能耗”，这一措施主要依据的原理是(　B　) A. 减少能源转化过程中的损耗 B. 提高能源的利用效率 C. 降低用电器的功率 D. 改变能源的使用方式 B 小题训练 2. 下列说法中正确的是(　D　) A. 一般情况下，电动机的能量转化效率比柴油机低 B. 能量在转化或转移的过程中，可以不遵守能量守恒定律 C. 核燃料、地热能和潮汐能等都是可再生能源 D. 石油、煤炭、天然气属于不可再生能源，因此要节约能源 D 小题训练 3. 垃圾分类回收后，可用于发电，从能源的角度看，电能属 于 （选填“一次”或“二次”）能源；在为电动车充 电过程中，电能主要转化为 能；低碳生活倡导人们降 低对煤、石油、天然气的使用。一方面是由于这类化石燃料燃 烧时会释放大量CO2，另一方面是因为这类都属 ⁠ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，在地壳中的储量是 有限的。 二次 化学 不可再生 4. 大亚湾核电站是我国第一座大型商用核电站，它获取核能 是图中 （选填“甲”或“乙”）所示途径；太阳每时每 刻都在发生 （选填“核聚变”或“核裂变”），对 应图中的 （选填“甲”或“乙”）。 乙 核聚变 甲 $$