第22章 第3节 跨学科实践：为节约能源设计方案（作业课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年九年级物理下册同步备课（人教版）

该初中物理课件聚焦“能源与可持续发展”，核心知识点涵盖能源分类、利用效率及节能方案设计。通过调查家中能源使用情况（如天然气采暖、电器用电等）导入，连接能源概念，搭建从生活实际到节能实践的学习支架。 其亮点是以跨学科实践为主线，通过能源消耗计算、保温材料性能分析等活动，培养科学探究与科学思维能力。例如推导材料密度与参数Z的关系、比较传热系数选择保温材料，强化能量观念与可持续发展意识。学生能提升问题解决能力，教师可依托结构化任务设计高效教学。

2026春季学期 《学练优》·九年级物理下·RJ 第二十二章 能源与可持续发展 第3节　跨学科实践： 为节约能源设计方案 （1）B　（2）7.776×108　24 快速对答案 提示：点击 进入习题讲评 1 （1）节能（LED）　（3）不可再生　可再生 2 （2）①小　②ρh 3 4 略 2 3 4 任务一　调查家中能源的使用情况 1.小优对家中的能源使用情况展开了调查，调查结果如表所示。 (1)关于小优家使用的能源，下列说法正确的是(　　) A.天然气是清洁能源，对环境没有影响 B.电能可以通过核电站利用可控核裂变反应获取 C.电能属于一次能源 D.汽油是可再生能源 1 能源用途 采暖 做饭 制冷 其他电器 交通 能源名称 天然气 电 汽油 年消耗量 1400m3 2000kW·h 500L B 2 3 4 任务一　调查家中能源的使用情况 1.小优对家中的能源使用情况展开了调查，调查结果如表所示。 (2)小优发现天然气的年消耗量较高，家里采暖使用的是以天然气为能源的“水”地暖系统，该系统通过天然气壁挂炉热水器将水加热，热水循环流过房间地板下的散热管道来提高室温，壁挂炉的铭牌如表，其中，额定热负荷27kW指的是热水器供热水时，1s内水吸收的最大热量为27kJ(1kJ＝103J)，额定热负荷热水效率是指在额定热负荷下，水吸收的最大热量与燃气完全燃烧放出热量的比值。12月份起家中开启地暖设备，若热水器在额定热负荷下工作，每天工作8h，热水器提供热水时，每天水吸收的热量为____________J，供暖一天消耗的燃气量为____m3(天然气的热值取3.6×107J/m3)。 1 能源用途 采暖 做饭 制冷 其他电器 交通 能源名称 天然气 电 汽油 年消耗量 1400m3 2000kW·h 500L 壁挂炉热水器 型号：×××××　28kW 额定热负荷/kW 27 额定热负荷热水效率 90％ 7.776×108 24 任务二　选取优化对象与制订优化方案 2.针对家中能源的使用情况，小优提出了以下三种优化方向： (1)照明系统的节能优化：为了降低照明能耗，提升照明质量，用___________灯具，替换传统照明设备。 (2)空调系统节能优化：引入变频空调技术，安装智能温控系统。 (3)可再生能源的利用：减少化石能源消耗，因为化石能源属于__________能源；增加太阳能的使用比例，因为太阳能属于_______能源。(均选填“可再生”或“不可再生”) 2 3 4 1 节能(LED) 不可再生 可再生 3.小优发现自家所在的小区比较老旧，楼房保温性能比较差，和爸爸商量想对外墙进行改造。在爸爸的帮助下，小优选择了几种保温材料去研究它们的各种性能及其应用。 (1)材料特性及准备 2 3 4 1 项目 1号 2号 3号 传热系数/(W·m－1·℃－1) 0.033 0.042 0.065 吸水性 ≤0.8％ ≤0.2％ ≤5％ 隔音性 好 好 一般 最高使用温度/℃ 75 65 600 Z/(kg·m－2) 1.4 1.0 2.4 3.小优发现自家所在的小区比较老旧，楼房保温性能比较差，和爸爸商量想对外墙进行改造。在爸爸的帮助下，小优选择了几种保温材料去研究它们的各种性能及其应用。 (1)材料特性及准备 2 3 4 1 项目 1号 2号 3号 传热系数/(W·m－1·℃－1) 0.033 0.042 0.065 吸水性 ≤0.8％ ≤0.2％ ≤5％ 隔音性 好 好 一般 最高使用温度/℃ 75 65 600 Z/(kg·m－2) 1.4 1.0 2.4 (2)实施探究：①外墙保温材料如果脱落会造成危险，所以应该选密度较____的材料。 ②当保温材料的厚度一定时，为了方便比较材料的性能，在表格中的项目里引入参数“Z”，单位为kg/m2。同学们观察表格中的Z，猜想它可能与材料密度有一定关系。已知保温材料厚度均为h，请推导出Z与材料密度ρ的关系式Z＝_____(用已知量的符号表示)。 小 ρh 2 3 4 1 动手实践 4. 请你调查一下家中的能源使用情况并提出优化方案，并将自己的成果制成展板与同学们交流。 略 $