跨学科实践　探索家用电器节能和环保的有关问题 -2025-2026学年物理沪粤版九年级上册

　跨学科实践　探索家用电器节能和环保的有关问题 第一关：多学科基础诊断 任务1　物理＋标准对标 某电热水壶铭牌：额定功率：1 800 W　沸水时间：5 min　声压级：65 dB 烧开一次水的耗电量：_______ kW·h[公式：P(kW)×t(h)] 噪声超标判定：________(选填“是”或“否”，依据GB3096昼间限值55 dB) 【答案】0.15　是 任务2　环境科学溯源：环保风险排查 有害物质 存在电器 环境风险 铅(Pb) 老式CRT电视 土壤污染10年 汞 节能灯管 神经毒性 六价铬 电热水器 致癌物 任务3　经济学建模：旧空调(三级能效)换新(一级能效) 年省电量＝制冷量××使用小时 (旧EER＝3.2，新EER＝4.5，制冷量3 500 W，年用400 h) 年节电约为________ kW·h(答案精确到个位)。 注：EER是空调的能效比。 【答案】126 第二关：碳足迹核算(环境科学＋经济学) 任务1　电费账单分析 [上月用电数据] 峰电：150度(1.2元/度)　谷电：80度(0.4元/度)。 待机耗电：占总用电12%。 浪费金额：________元(公式：总电费×待机占比)。 【答案】25.44 任务2　碳汇补偿方案 [碳排放公式]CO2排放量＝用电量×0.785 kg/度 上月总排碳：________ kg。 碳中和方案：种________棵樟树(每棵年固碳10 kg)。 创新设计：用碳足迹APP监测实时排碳。 【答案】180.55　18 【解析】碳排放公式：CO2排放量＝用电量×0.785 kg/度。 上月总用电量为230度， 因此上月总排碳＝230度×0.785 kg/度＝180.55 kg。 碳中和方案(种樟树，每棵年固碳10 kg)： 为了补偿上月碳排放，需要樟树在一年内吸收180.55 kg碳。每棵樟树年固碳10 kg，因此，需要樟树数量＝＝18.055棵。 考虑到树木固碳的持续性，建议种18棵樟树(取整，实际可根据碳汇项目要求调整)。 第三关：可持续方案设计 任务1　家庭微电网设计 [用电器集群] 必需负载：冰箱(24 h)＋路由器(24 h)。 可调负载：空调(晚上6点至10点)＋洗衣机(谷电时段)。 1．硬件方案：安装能源路由器实现分时供电。 2．软件方案：设置谷电时段的智能插座定时。 3．行为干预：制定“26 ℃节能公约”。 任务2　社区节能方案设计 1．痛点分析：老旧小区________(选填“高能耗”或“低能耗”)电器占比大。 2．技术方案。 政府补贴换新→目标：________(选填“提高”或“降低”)能效等级。 建立电子垃圾回收站(处理有害物质)。 3．经济模型。 投资回收期＝购置成本/年节电收益 假设新空调3 000元，年省电500度→回收期________年。 【答案】1.高能耗　2.提高　3.6 学科网（北京）股份有限公司 $ 　跨学科实践　探索家用电器节能和环保的有关问题 第一关：多学科基础诊断 任务1　物理＋标准对标 某电热水壶铭牌：额定功率：1 800 W　沸水时间：5 min　声压级：65 dB 烧开一次水的耗电量：_______ kW·h[公式：P(kW)×t(h)] 噪声超标判定：________(选填“是”或“否”，依据GB3096昼间限值55 dB) 任务2　环境科学溯源：环保风险排查 有害物质 存在电器 环境风险 铅(Pb) 老式CRT电视 土壤污染10年 汞 节能灯管 神经毒性 六价铬 电热水器 致癌物 任务3　经济学建模：旧空调(三级能效)换新(一级能效) 年省电量＝制冷量××使用小时 (旧EER＝3.2，新EER＝4.5，制冷量3 500 W，年用400 h) 年节电约为________ kW·h(答案精确到个位)。 注：EER是空调的能效比。 第二关：碳足迹核算(环境科学＋经济学) 任务1　电费账单分析 [上月用电数据] 峰电：150度(1.2元/度)　谷电：80度(0.4元/度)。 待机耗电：占总用电12%。 浪费金额：________元(公式：总电费×待机占比)。 任务2　碳汇补偿方案 [碳排放公式]CO2排放量＝用电量×0.785 kg/度 上月总排碳：________ kg。 碳中和方案：种________棵樟树(每棵年固碳10 kg)。 创新设计：用碳足迹APP监测实时排碳。 第三关：可持续方案设计 任务1　家庭微电网设计 [用电器集群] 必需负载：冰箱(24 h)＋路由器(24 h)。 可调负载：空调(晚上6点至10点)＋洗衣机(谷电时段)。 1．硬件方案：安装能源路由器实现分时供电。 2．软件方案：设置谷电时段的智能插座定时。 3．行为干预：制定“26 ℃节能公约”。 任务2　社区节能方案设计 1．痛点分析：老旧小区________(选填“高能耗”或“低能耗”)电器占比大。 2．技术方案。 政府补贴换新→目标：________(选填“提高”或“降低”)能效等级。 建立电子垃圾回收站(处理有害物质)。 3．经济模型。 投资回收期＝购置成本/年节电收益 假设新空调3 000元，年省电500度→回收期________年。 学科网（北京）股份有限公司 $