18.3 跨学科实践 为家庭节约用电提建议-【鹰击长空】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课堂小结（人教版）

物理九年级（全）第十八章电功率 第3节 跨学科实践： 知识梳理ZHISHI SHUL 1.电能是家庭生活中重要的能源，生活中电能 的利用无处不在。电灯把电能转化为 能，供我们照明；电热水器、电饭 锅等把电能转化为 能，为我们烧 水做饭；电风扇把电能转化为 能， 为我们降温避暑；电动车中的电动机把电能 转化为 能，为我们提供方便。 2.家庭中的家用电器有着相同的 电 压，但额定功率一般不同。运用 表可以测量用电器在一段时间内消耗的电 能，运用公式 也可以结合用电器 的额定功率计算得到用电器在一段时间内正 常工作时所消耗的电能。 3.社会的电能需求越来越多，能源供应日益紧 张。1kW·h的电能可以让洗衣机工作约 2.7h,让电脑工作约5h,灌溉农田约 330m2,所以每个人都应具有节约电能的意 识。为节约每一度电，我们要从点点滴滴做 起，结合公式 可知，节约用电既可 以从降低用电器工作的功率人手，也可以从 减少 入手。请你从用电器的使用 时长、使用状态等角度，写出至少两条节约用 电的建议： 对点练习DUIDIAN LIANXI 知识点1浪费电的现象 1.节约用电，从我做起。很多家用电器都有待 机功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电 源，但是家用电器在待机状态下也要消耗电 能。不同的家用电器待机功率不同，如表所 示是晓强查阅的他家空调的待机功率及使用 情况。待机时通过此空调的电流是 9 为家庭节约用电提建议 A;在不使用空调时及时断开电 源，每个月（按30天计）可节约电能 J。调研发现：之所以让家用电器 待机，浪费电能，原因是人们感觉插拔电器插 头费事。为解决这个问题，请你设想一种方 法： 家用电器 空调 待机功率P/W 4.4 平均每天待机时间t/h 20 2.国庆期间小明去看望外 kW·h 婆，陪伴外婆8天后返 00318⑥ 回，发现家中电能表示数 >● 220V10(40)A50Hz 由312.4kW·h变为如图 1600imp/kW·h 所示示数。经检查，家中 电视机和数字机顶盒处于待机状态，并且卧室 灯还开着。其他用电器均已关闭，请判断国庆 期间小明家消耗了多少电能？结合小明的经 历，在家庭用电的过程中，请从节约电能的角度 提出一条合理的建议。 第 知识点2节约用电 3.地球一小时是世界自然基金会应对全球气候 变化所提出的一项倡议：在每年3月最后 个星期六20：30一21：30熄灯1小时。某市 某建筑物外墙装有80W的景观灯200盏，为 响应号召，决定熄灯1小时，在此期间，可节 约电能 kW·h。若一个额定功 率为1000W的电饭锅完成一次煮饭（大米 质量为500g)用时40min,则节约的这些电 能可煮熟 kg大米。 4.在为家庭节约用电提建议跨学科实践活动 中，在展示交流环节，同学们分别就以下几个 问题进行了交流和讨论 (1)小凯提出，要在全班内开展“节约一度电” 的行动，下列用电器正常工作1h消耗的 电能约为1kW·h的是( ) A.电视机 B.洗衣机 C.冰箱 D.空调 (2)小明对以下常见用电器正常工作1小时 所消耗的电能进行了估计，其中与实际相 符的是( A.挂壁式空调一约10度电 B.电饭锅一约5度电 C.电水壶一约1度电 D.电风扇一约3度电 5.小山通过学习，知道LED灯要比小灯泡更节 能，于是小山通过上网等手段找到了如图所 示的白炽灯和LED灯将电能转化为其他形 式能的情况的对比图，请结合图示，回答以下 问题： 光能 内能 20% 10% 内能 光能 80% 90% 白炽灯 LED灯 (1)白炽灯把大部分电能转化为 LED灯发光的效率为 95 3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 (2)现将一只白炽灯单独接在“2500r/(kW·h)” 的电能表上正常工作，记录电能表转盘转过 250转，这段时间内白炽灯将电能转化为光能 J。 (3)4W的LED灯和18W的白炽灯正常发光 时亮度相同，两盏灯均正常工作1000h,使 用LED灯能节约 kW·h的 电能。 (4)将标有“220V15W”的LED灯和 “220V15W”的白炽灯分别接入家庭 电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽 灯的亮度，下列说法正确的是 A.通过LED灯的电流大于通过白炽灯 的电流 B.LED灯的实际功率大于白炽灯的实际 功率 C.相同时间内LED灯消耗的电能等于 白炽灯消耗的电能 6.炎热的夏季，有些同学在 ￥ 家里打开空调吹冷气。为 了节约电能，小明把空调 的温度调高了一些，而小 宇只在中午打开空调，待室内温度达到舒适 后就关闭了空调。他们分别是通过哪种方法 来节约电能的？ 物理九年级（全）第十八章电功率 课后作业KEHOU ZUOYE 7.在跨学科实践：为家庭节约用电提建议活动 中，小明开展了以下活动。 (1)调查家中的用电情况。 ①小明对家中的用电器进行了调查，如图 所示。关于电能的利用，下列说法正确 的是( 空调 日光灯 O石英钟 电视机 Hm 一电风扇 电动汽车 吸尘器 洗衣机 电冰箱 ▣ 可 电在我家中 A.洗衣机消耗电能主要转化成内能 B.电饭锅消耗电能主要转化成光能 C.日光灯消耗电能主要转化成光能 D.电动汽车消耗电能主要转化成光能和 内能 ②小明为了解家中用电器正常使用时一周 消耗电能的情况，分别记录了家中一周前、 后电能表示数，如图所示，他家这周消耗了 kW·h的电能。 kW·h ▣266.⑤ 上周日中午12：00 回28⑧.⑤本周日中午12：00 (2)了解用电器的耗电情况 ①如图是小明记录的家里一周内的用电 情况。 ↑电能E/kW·h 图例 ▣白天 ■晚上 口夜间 周一周二周三周四周五周六周日时间 (白天时段为6：00~18：00；晚上时段为 18:00~22:00;夜间时段为22：00~次日 6:00) 96 根据如图，请分析小明家一周内不同时段 的用电情况的特点是 ②小明观察到妈妈做晚饭时电能表脉冲 指示灯闪烁得更快，原因是 (3)提出节能建议 根据调查结果，小明从用电器的使用时 长、使用状态等角度，总结出一些节约用 电的建议。 ①小明将家中的白炽灯换成了LED灯， 发现20W的LED灯比100W的白炽灯 还亮，从能量转化的角度分析，原因是 若家中将6盏100W的白炽灯更换为20W 的LED灯，每盏灯每天正常工作4小时，一周 (7天)可节约用电 kw.h. ②请你提出节约用电的建议： 能力提升ENGU TCHENG→ 1.在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约 一度电”的项目化学习活动。下面是该小组 同学实践的过程，请帮助他们完成下列内容： 【项目分解】 (1)收集生活中浪费电的现象 (2)讨论该如何节约用电 【项目实施】 (1)观察生活中浪费电的现象 同学们了解到，家里和学校教室里的电灯 不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的 现象。另外，学校和家庭生活中家电待机 耗电问题常常被忽视，待机通常是指遥控 器关闭电器并不关闭电源开关或是没有 拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位 第3 约7×105户，用电器平均每天按待机20h 计算，参考下表数据，估算每天该城市家 庭用电器待机浪费电的总量约为 kW·h。 常用电器 电视机洗衣机空调电脑 数量（台） 1 1 待机功耗(W/台) 10 2 3 10 (2)讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点 滴做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式W=Pt可知，这样 可以节约用电的理由是 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式W=Pt可 知，这样可以节约用电的理由是 。实践小组同学所在的学校 共有电灯300盏，都是60W的日光灯，如 果都改用20W的节能灯，按平均每天用 电4h,则该学校更换节能灯后一天可节 约用电 kW·h。 【项目拓展】 (1)阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大 提高人们节约用电的意识。为了提高大 家节约用电意识，某城市实施分时电价， 具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00~21：000.55元/kW·h 低谷期 21:00~第二天8：000.30元/kW·h 小华留心观察了一下自家电能表，分别记 录了她家第一天早8：00、晚21：00和第二 天早8：00这三个时刻电能表的读数，如 图所示。则她家这一天应付电费 元。 节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 24552 24632 第一天早8：00 第一天晚21：00 2467② 第二天早8：00 (2)发电厂输送电能若能采用 材 料电缆，可以大大降低由于电流 效应引起的电能损耗，由某电 网公司研制的相关材料，电缆已在深圳正 式投人使用，整个项目从设计制造到建设 运行，全为自主创新。实现了关键技术的 自主可控，关键装备100%国产化，填补了 相关国内技术空白，体现了“大国制造”的 工艺水准。 2.我们经常听到这样一句广告词“变频空调一 晚只用一度电”，这个是真的吗？小曾和小明 想验证这句广告词是否正确，他们进行了以 下讨论和调查研究： (1)首先他们觉得必须在安全的前提下使用 空调，根据我们日常使用的空调情况，下 列说法错误的是 A.为了节约用电，夏天空调在制冷模式 下设置为26℃更合适； B.空调达到设置温度，空调会停止工作， 但它的电功率不变； C.空调的功率较大，一般来说，空调的电 流可达5~15A之间。 (2)小曾和小明讨论交流后，得出以下方案： A.从晚上8：00到第二天早上8：00，家里 只让一个空调独立工作； B.记录晚上8：00到第二天早上8：00之 间 C.根据示数进行计算得出结论，知道了广 告词的真假。 (3)通过讨论和调查研究，小曾和小明不仅对 空调有所了解，还提高了节约用电的 意识。9.解(1)原电路中两电阻串联，在α、b间接一根导线时，6.解(1)当开关S、S2都闭合时，定值电阻R。和小灯泡L R2短路，为R,的简单电路，因电功率将变为原来的 并联，一个电流表测量干路的电流，另一个电流表测量通 4倍，根据P= 尺，在电压不变时，电功率与R成反比， 过R的电流，由于I>12,所以干路电流为I1,通过R的 电流为L2,则电源电压U=U。=I2R。 根据电阻的串联规律有8R三4，故R=3R,a,6间接 由并联电路电流的规律可知通过灯泡L,的电流： I=I1-I2, 电压表时，其示数是3V,根据分压原理，R的电压为1V, 根据串联电路电压的规律，得电压U=3V+1V=4V。 小灯泡L的电阻：R=受=，巴=代 (2)在a、b间接电流表时，R2短路，其示数为1A,即通 (2)当开关S、S2都断开时，灯泡L1和L2串联，电路中 过R,的电流为1A,R-开-贷-4n 的电流为I3,电路的总功率：P=U1,=I2RI3。 7.解(1)由P=UI可得LED灯正常发光时的电流：I= (3)由(1)知，R2=3R1=3X4=122,根据电阻的串 联规律，电路的总电阻：R=R十R2=42十122= 是-品8-05A 160,电路的总功率：P=少-4V) =1W R162 可得LED灯正常发光时电阻：R= (2)由P=U P 能力提升 (24V)2 (1)50%(2)242(3)2A(4)能保证人的安全（计算略） 12W =482。 专题六电功率的计算 (3)正常工作10h,使用LED灯消耗的电能为W1= 1.3.6×10550096.8 P1t,使用白炽灯消耗的电能为W2=P2t, 2.解(1)该电能表所在电路允许的最大电功率：P=UI= 节约的电能为△W=W2-W1=Pt-P1t=(100W一 220V×20A=4400W。 12W)×10×3600s=3.168×106J。 (2)“220V1210W”的电热水器接入电路，则电热水 第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 器的电凰R=号-2=40n. 知识梳理 1.光内机械动 (3)小明将“220V1210W”的电热水器单独接入电路 2.额定电能W=Pt 中，测得在2min内电能表的转盘转过100转，则电热水 3.W=Pt工作时间出门时注意随手关灯；尽量减少 器消耗的电能w三Q80kw·h三0kw·:电热水 热水器、电饭煲等保温时间（或减少计算机的待机时 间；或降低空调制热温度或提高空调的制冷温度等，开 W品kw 放性答案，合理即可) 器的实际功率：P实 =1kW=1000W。 t 对点练习 1.0.029.504×10使用带开关的插座 (4)由P0可得，电路中的实际电压：U 2.8天消耗的电能W=318.6kW·h-312.4kW·h= 6.2kW·h,因为“用电器待机”时要消耗电能，所以家用电 √/PxR=/1000WX40=200V。 器在长时间不用时要关闭电源。（开放性答案，合理即可） 3.AD4.94 3.1612 5,解(1)由图乙，根据1只可得定值电阻R的阻值： 4.(1)D(2)C 5.(1)内能90%(2)7.2×104(3)14(4)C R-受-8gA=20a. 6.小明把空调的温度调高了一些，是通过减小用电器的 电功率来节约电能；小宇只在中午打开空调，待室内温 (2)灯泡正常发光10min,电流通过灯泡所做的功： 度达到舒适后就关闭了空调，是通过减少用电时间来 W=Pt=6W×10×60s=3600J. 节约电能。 (3)当断开开关S、闭合开关S和S2,并将滑动变阻器 课后作业 的滑片P位于R最右端时，灯泡L与滑动变阻器R的 7.(1)①C②22(2)①周五、周六两天夜间用电量较 最大阻值串联，灯泡L的实际功率为1.6W,由图乙知 大，其他时间用电比较平均②做晚饭时用电器总功 此时灯泡L两端电压、电路电流分别为U=4V,I= 率较大(3)①通电后，白炽灯主要将电能转化为内能 Q,4A,由I-只可得滑动变阻器R两端电压：U。=1R= 和光能，而LED灯主要将电能转化为光能，所以20W 0.4A×202=8V;根据串联分压可知电源电压为 的LED灯的亮度大于100W的白炽灯13.44②出 U=U+UR=4V+8V=12V。 门时注意关灯热水器、电饭煲、计算机、路由器等长 (4)当开关S、S、S2都闭合且滑片位于左端时，定值电 时间不用时应关闭电源（或合理设定空调温度等，开放 阻R。与灯泡L并联，电路的总电阻最小，电路的总功 性答案，合理即可) 率最大；因并联等压分流，且灯泡在额定电压下正常发 能力提升 1.【项目实施】(1)3.92×105(2)①减少通电时间 光，所以电路消耗的最大功率：P=卫，+ =6W+ ③减小用电器的电功率48 (12V)2 【项目拓展】(1)5.6(2)超导体热 202 =13.2W。 2.(1)B(2)电能表示数之差 53 第4节焦耳定律 电压，闭合开关，灯泡正常发光，由串联电路特点和 知识梳理 P=UI可得，此时电路中电流：=Ia=L一是一6V P氢=3W 1.(1)内能(2)电流电阻通电时间 0.5A,因串联电路电源电压等于各用电器两端电压之 2.(1)电流的二次方电阻通电时间(2)Q=IRt 3.(1)电热水器电饭锅电熨斗(2)散热孔 和，所以，电阻R两端电压： UR=U-UL=9 V-6 V=3 V, 对点练习 1.C2.0.112 由欧姆定律得，电阻R的阻值：R==3V 3.(1)1A(2)14.4J(3)闭合开关S,和S3,断开S2时 1R0.5A=60。 消耗的电功率最大，最大电功率为15W (2②)由P-?可得，灯泡工作5mn消耗的电能：W- 4.D Pt=3 WX5X60 s=900 J; 课后作业 5min电阻R产生的热量： 1.C2.C Q=I2Rt=(0.5A)2×62×5×60s=450J。 3.0.7168 3.扩散70% 4.1441766.6×10 4.解（1)水吸收的热量：Q=c水m(6一)=4.2X 5.气体10电阻 103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36× 6.(1)低温挡(2)1.452×10 105J。 7.解(1)水升温所吸收的热量：Q啜=cm△t=4.2× (2)电热水壶消耗的电能： 103J/(kg·℃)×1kg×(80℃-20℃)=2.52×105J. W=Pt=1000W×7×60s=4.2X105J, (2)当S,闭合、S,断开时，R和R2串联，饮水机处于保温 Q3.36×10」=80%。 U一 状态，已知Pa=W,由P发得R十R= 电热水壶的热效率：7一W=4.2×10丁 5.解(1)根据P=U1,电压不变时，电流之比等于电功率之 (220V)2 =5502;当S、S2同时闭合时，饮水机处于加热 比，即I热：IM=P热：P=1600W:400W=4:1。 88W 状态，只有R接人电路，已知P知“=2000W,由P=尺 （2由图甲可知5接1时加热，则品一片-8议 30.252,S接2时保温，则R2=P.一 -R=(220V)2 =2000W=24.20,则R,的阻值为 得：R=220 400W 30.252=90.75. R2=5502-24.22=525.82. (3)水吸收的热量：Q吸=cm(t一t6)=4.2X103J/(kg·℃)× (3)饮水机加热1kg水放出的热量：Q=题 1.2kg×(80℃-20℃)=3.024×105J, 2.52X10」-3×10J,由P=”可得，电流所做的功 Q=Q=7st,加热时间：d=-=3024X10] 72%90%X1600w-210s。 84% 6.解(1)空气炸锅处于中温挡工作时，开关S闭合，开关 W=Q4=P,加热所用的时间：t一P一20000 W=3×10J= S断开，电路中R2与电动机并联接人电路，则通过R2 的电流： 150s。 能力提升 U_220Y=1.1A. 解(1)当开关S闭合、旋钮开关接2时，电路为R2的简 1=R:-2000 (2)高温挡工作时电阻R1、R2并联，电阻R1、R2消耗的总 单电路，电路的总电阻较小，总功率较大，为加热挡，由 P-UI-U 可得，R的阻值：R,=P =(220V)2 功*，P=A十B=发+荒- 502 1000W (220V)2 48.42。 =1210W。 2002 当开关S闭合、旋钮开关接1时，R1、R2串联，电路的 (3)空气炸锅加工一次薯条所吸收的热量：Q= 总电阻较大，总功率较小，为保温挡，因串联电路中总 c署条m△t=3.63X103J/(kg·℃)X200×103kg× 电阻等于各分电阻之和，且R,=R2,所以，电煮壶保温 (170℃-20℃)=1.089×105J。 U2 (220V)2 (4)若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，由W=Pt 挡的功率：P保起=R,十R,48.4Q十48.40=500W。 (2)药膳吸收的热量：Q暖=c药膦m△=4×10J/(kg·℃)X 和7= 可知，所需时间：4=号-Sx 0.5kg×80℃=1.6×10J。 120s。 (3)不计热量损失，消耗的电能：W=Q腰=6×105J, 7.解(1)由电路图知，电动机与加热电阻并联，故加热电 可得，用加热挡加热需要的时间 阻正常工作时的电功率为P-=220V-100W。 R48.4n 6×105J 1000W=600s。 (2)水吸收的热量为Q假=cRm*△t=c本P水V水△t, 加热电阻放出的热量为Q微=Pt;由题意知Q级=Q微， 专题七电功与电热的综合计算 即c*p咪VkA1=7PL,则△L=,nP 1.100.20.9450 C水P水V衣 80%×1000W×420s 2.解(1)由电路图知，L与R串联，电压表测灯泡两端的 4.2x10J/(g·℃)X1.0X10°kg/m×4x10m=20℃。