18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 课件-2025-2026学年人教版九年级物理全一册

该初中物理课件围绕“电功率”中的跨学科实践展开，核心知识点包括电能表使用、用电器耗电计算、节电建议及效果评估，通过家庭用电调查导入，引导学生从了解电能表读数、设计调查表到分析用电器参数，搭建从实践到应用的学习支架。 其亮点在于融合跨学科实践，通过家庭用电调查（如设计耗电表格）和节能路灯模拟装置（如计算太阳能板面积），培养科学探究与科学态度。学生在数据收集中提升解决实际问题能力，教师可借助项目式教学方案，有效落实核心素养，提高教学效率。

第3节　跨学科实践：为家庭节约用电提建议 第十八章　电功率 1 电能是生产生活中所需要的重要能源，我们要从身边的点点滴滴做起，注意节约用电。你的家中有没有浪费电的现象?请你了解家中的用电情况并提出节约用电的建议。 学有鸿鹄志 展翅任翱翔 2 要节约用电，首先要了解家中用电情况，然后才能提出有针对性的建议。具体任务如下。 1. 调查家中的用电情况。 2. 了解用电器的耗电情况。 3. 提出节约用电的建议。 4. 评估采纳节电建议后的效果。 了解自己家里的电能表，如图。 探究点一　调查家中的用电情况 电能表是电能的测量工具，要会读电能表。 我们可以通过电能表计算家中一段时间（例如一周）内消耗的电能，也可以通过上网等手段从电网公司直接了解家中每天或一段时间内消耗的电能。 以一周时间为单位，调查自己家里的用电情况。 设计家庭用电调查表。 家庭用电调查表 周一 周二 周三 周四 周五 周六 周日 用电量 (千瓦时) 备注 探究点二　了解用电器的耗电情况 用电器铭牌的了解和计算。 用电器的铭牌上标有电功率，根据W＝Pt，可以计算消耗的电能。如下图所示。 空调型号：KFR－26GW/(26565)FNhAa－B1(WIFI) 空调名称：××× 变频/定频：变频 空调匹数：大1匹 适用面积：10～15 m2 能效等级：1级 循环风量：650 m3/h 额定制冷量(W)：2 600 额定制热量(W)：4 300 额定制冷功率(W)：613(75～1 680) 额定制热功率(W)：1 090(90～1 849) 内机尺寸(宽*高*深)mm：900*295*197 外机尺寸(宽*高*深)mm：790*575*350 设计表格内容要包括每天工作时长、工作状态、消耗电能等，如表。 数量 每天工作时长 工作状态(挡位) 耗电量 备注 热水器 空调 电灯 设计家用电器的耗电情况表格。 探究点三　提出节电建议 根据调查结果，分析用电情况，提出有哪些可以节约用电的措施。 根据“探究点1　调查家中的用电情况”和“探究点2　了解用电器的耗电情况”，总结节约用电的措施。 出门时应注意随手关灯； 电热水器和电饭锅保温长时间不用，应关闭电源； 计算机待机时，若长时间不用可以关闭电源； 夏季开空调，家庭温度可设置在26～28 ℃；冬季开空调，家庭温度可设置在20 ℃左右。 采用合适功率的节能灯。 探究点四　评估节电建议的效果 总结可实施的节电建议，与家人商量后，按照节电建议实施一个月，看看家中消耗的电能，与上一个月消耗的电能进行比较。并计算节省了多少度电，又节省了多少钱？ 怎样评估节电建议的效果？ 把家中的用电情况、节电建议以及实施效果整理后分享给同学们，总结有哪些节电措施更全面、更有效。汇总同学们的发现、改进建议，并形成一份综合性的研究报告，共同为家庭提供有效实用的节电建议。 了解仪器参数 跨学科实践:为家庭节约 用电提建议 设计表格 电能表 用电器铭牌 家庭用电调查表 用电器耗电情况统计表 提出节电建议 评估节电效果 小华和物理学习小组的同学进行了一次跨学科实践活动，请帮他们完成下列任务。 跨学科实践活动——设计节能路灯模拟装置 小华发现村道的路灯存在不足： (1)采用交流电供电，没有用好可再生能源，如太阳能、风能。 (2)路灯每天定时开启，没有结合实际光照强度来控制路灯。 结合实际问题，小华和小组的同学一起制订了如下目标： 一是增添风光互补发电蓄电装置； 二是采用光控装置控制路灯。 目标一：同学们设计了如图甲所示的风光互补发电、蓄电装置电路图，选购器材的相应参数如表一所示。 表一 查阅资料获知：最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率，风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，当地太阳最大辐射强度为120 W/m2。 (1)风力发电机工作时把________能转化为______能。白天，LED灯不工作时，蓄电池相当于__________，两盏LED灯应该是_______联。 (2)要使太阳能电池板的最大输出功率达到36 W，太阳能电池板的面积至少为_____m2。在仅靠风力发电的情况下，当风速为6 m/s时将蓄电池电能由30%充至90%至少所需时间为_______h。 机械 电 用电器 并 3 36 目标二：图乙是同学们设计的控制电路，用它来替代图甲中的开关S。电路中电源两端电压恒定，电阻R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，查阅资料可知某型号光敏电阻的阻值与光照强度E(单位：lx)的关系如表二所示，其中触发和恢复阈值分别为10 lx和60 lx，当外界光照强度低于该光敏电阻触发阈值，控制开关两端电压升高到某一设定值时，控制开关自动闭合，超过恢复阈值就自动断开，达到自动控制照明系统效果。 表二 (3)结合信息和已学知识，下列说法错误的是________。 A．光敏电阻是一种半导体 B．R1为定值电阻，R2为光敏电阻 C．光照强度越弱，控制开关两端电压越大 D．定值电阻阻值越大，照明系统工作时间越短 B (4)项目设计完检验中发现，当光照强度分别为15 lx和30 lx时，定值电阻两端的电压分别为2 V和3 V；当光照强度达到触发阈值时，照明系统开始启动，则设定的启动电压为_________V。 (5)在完善项目的可行性过程中，小华发现设计中还需要考虑LED灯的选择，你觉得要考虑问题是______________________________(说出一种即可)。 4.5 LED灯的额定功率不能太大 (6)混合动力汽车在蓄电池电量充足且低速行驶时，由蓄电池提供动力；当蓄电池电量不足或需要高速行驶时，可切换至汽油机驱动，同时给蓄电池充电；当汽车需要全力加速时，汽油机、蓄电池可以同时向车轮输出能量，原理如图所示。 该汽车在某路段行驶时，汽油机在驱动汽车前进的同时，恰好将电量显示为0的蓄电池充满电。已知该蓄电池的容量为5 A·h，工作电压为240 V，则充满电后，大约可储存____________J的电能；若此过程中共消耗汽油3 kg，该汽油机的工作效率为30%，则该路段共输出有用的机械功____________J。(已知汽油的热值为4.6×107 J/kg) 4.32×106 3.708×107 $