第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议（教学课件）物理新教材人教版九年级全一册

物理九年级全一册 •人教版2024 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 学习目标 01 02 03 04 物理观念 学生能运用电功率P=UI、电功W=Pt等知识，分析家庭用电器的能耗特点；理解不同用电器的功率与耗电多少的关系，能结合电能表读数计算家庭用电量。 科学思维 通过跨学科知识整合(如物理能耗计算 + 数学统计分析 +地理能源分布)，分析家庭用电问题，培养综合思维和逻辑推理能力;在提出建议时，运用对比、归纳等方法，提升创新思维。 科学探究 经历“家庭用电调査－ 数据统计分析 - 原因探究 - 提出建议”的实践过程，学会设计调查问卷、统计数据、分析问题，提升信息收集和实践操作能力。 科学态度与责任 通过小组合作完成实践任务，培养团队协作和沟通能力;认识节约用电对节约能源、减少污染的重要性，树立绿色生活理念和社会责任感。 重点难点 教学重点 教学难点 综合运用多学科知识分析家庭用电情况；设计合理的节约用电建议；跨学科知识的融合应用。 将抽象的物理知识转化为具体的节约用电措施；建议的针对性和有效性(结合家庭实际情况)。 课堂导入 不是才充了电费吗？ 我们家应该好好节约用电才行！ 谁是我们家的“耗电大户”呢？让我们一起找到他...... 探究新知 　　电能是生产生活中所需要的重要能源，随着科技的进步和人们生活水平的提高，家用电器成了我们生活中必不可少的一部分。但这些家用电器也存在着节能和环保的问题。 　　我们要注意节约用电，从点滴做起。 【项目提出】 　　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。 探究新知 【项目分析】 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。 1. 总体思路：从理论分析到实践建议。 2. 任务规划： 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 发现问题与数据收集。 分析用电器耗电原理。 制定个性化解决方案。 实践验证建议效果。 探究新知 【项目实施】 ①家庭用电审计 材料及工具： 电费账单、电能表（电度表）、笔和记录本。 审查方法： 分析电费账单， 查看一段时间（例如一周）的电费， 了解家庭用电的基本规律。 可在家长陪同下打开「网上国网」APP，进行查阅。 1.调查家中的用电情况 探究新知 收集电器用电档案： 　　将家中所有用电设备制成一个清单，通过查阅说明书，了解各用电器的额定功率等。将调查结果记录表格中。包括：空调、冰箱、电视机、电脑、洗衣机、热水器、照明灯、机顶盒、路由器、充电器等。 用电器 额定功率 3000W~5000W 空调 200W 冰箱 ...... 注意：识别“待机能耗”—— 很多电器在关机但仍插电的情况下会消耗电能，这叫“待机能耗”或“ phantom load”。 这是容易被忽略的浪费点。 探究新知 2.了解用电器的耗电情况 估算原理： W = Pt 用电器 额定功率 使用时长 状态 消耗电能 3000W 空调 200W 冰箱 90W 电视 6h 24h 24h 26℃制冷 不断电制冷 不断电待机 12度电 4.8度电 2.16度电 ...... 空调6小时耗电量为W=Pt=2000W×6h =12kW·h（12度电）。 冰箱24小时耗电量为W=Pt=200W×24h =4.8kW·h（4.8度电）。 电视24小时耗电量为W=Pt=90W×24h =2.16kW·h（2.16度电）。 由于一些用电器工作状态不同时，消耗的电能不同。所以可以利用电力监测仪直接测量其消耗的电能。 探究新知 3. 提出节电建议 节约用电的途径 对应的原理 具体的家庭实践建议 减少用电时间 根据W=Pt可知，在功率P不变的情况下，减少使用时间t是直接有效的节电方法。 ①人走断电：离开房间时随手关灯、关空调、关风扇。 ②减少待机能耗：减少待机能耗： 不使用电视、电脑、充电器等时，拔掉插头。 ③合理规划洗衣： 积攒足够的衣物再使用洗衣机，避免多次小规模使用。 选用低功率/高效率电器 ①电功率P = UI 在电压U一定时，电流I越小，功率P越低。 ②能量转换效率： 电能转化为其他形式能量的转换效率越高，浪费越少。 ①使用LED灯替代白炽灯/节能灯： LED灯的光效远高于传统灯具，用更小的功率P实现相同的亮度。 ②购买高能效标识的电器： 选择能效等级为1级或2级的空调、冰箱等。这意味着它们用更少的电（更低的P）完成同样的工作。 ③选用合适功率的电器： 例如，书房用小功率的台灯代替大功率的顶灯。 探究新知 　　 节约用电的途径 对应的原理 具体的家庭实践建议 优化使用方法 影响功率P和工作时间t。 同时涉及热力学、热传递、欧姆定律等原理。 ① 空调夏季温度设定在26℃以上，冬季取暖器设定在20℃以下。缩小室内外温差，减少热传递速率，压缩机工作时间（t）更短。 ② 冰箱需要不断将箱内的热量“搬”到外面。避免频繁开关冰箱门，防止热空气大量进入，增加压缩机负荷和工作时间。热食不要直接放入冰箱，先冷却到室温。摆放位置离墙要有距离，利于散热。 ③ 热水器水温设定不宜过高（如50-60℃即可）。如果是储水式热水器，长时间不用时可关闭，或使用保温性能更好的型号。 探究新知 　　 　　节约用电应从点滴做起，为了使家中每一个人能更好的落实节电工作，我们还可采取以下措施： 1. 随手关灯小卫士: 在开关旁贴手绘提醒贴纸(“不关灯?小心我放电!”)。 2.待机终结者: 给插座装定时器（建议爸妈买可定时关闭的插座，省电又安全）。 3.太阳能利用： 用镜子反射阳光到书桌，减少白天开台灯时间。 4.错峰用电： 晚上10点后低价时段给电动车或其他用电器充电。 探究新知 4.评估节电建议的效果　 　　实施建议一个月后，再次查看电费账单或电能表读数，与去年同期或上月对比，看用电量是否有下降。 时间段 节电措施 省下多少钱(0.5元/度) 总用电量(度) 无 200度 实施前一月 将10个60W的白炽灯全部换成10W的LED灯，每天使用5小时 75度×0.5=37.5元 125度 实施后一周 原日耗电：0.06kW×5h×10 = 3kW·h 现日耗电：0.01kW×5h×10 = 0.5kW·h 日节约：3-0.5k·Wh= 2.5kW·h。一个月（30天）可节约75度电。 探究新知 【项目分析】 　　把家中的用电情况、节电建议以及实施效果整理后分享给其他同学，看看哪些同学的节电措施更全面、更有效。哪些建议效果显著？哪些执行起来有困难？可以如何调整？ 　　汇总同学们的发现、改进建议，形成一份综合性研究报告，共同为家庭提供实用的节电建议。 探究新知 【特别提醒】 在审查家里用电器耗电情况时，务必注意以下事项： 不要自己拆电器! 不要用湿手摸插座! 发现电线破损立刻告诉家长! 1.以下估算符合实际的是（　　） A．家用电饭锅的额定功率约为10W B．家用空调的额定电流约为5A C．我国家庭用电电压为380V D．1度电可供“220V 40W”的灯正常工作2.5h B 课堂练习 点评：对日常生活中的电流、电压、电能和功率等进行准确的估测，是要求初中学生掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面的能力。 解：A、家用电饭锅的额定功率约为1000W，故A错误； B、家用空调的额定电流约为5A，故B正确； C、我国家庭用电电压为220V，故C错误； D、已知消耗的电能：W=1度电=1kW•h，由　　 可得，1度电可供“220V 40W”的白炽灯正常发光时间　　　　　　 ，故D错误。故选：B。 1.襄阳某学校开展“节约一度电”跨学科实践活动。下列分析不正确的是（　　） A．一度电等于3.6×106J焦耳的能量 B．一度电可以让“220V 250W”的洗衣机工作4小时 C．用电热水器对水加热，一度电可使20kg的水升温50℃ D．一度电用来看电视（功率是100W）可以观看10小时 C 课堂练习 解：A、一度电即为1kW•h,而1kW•h=1000W×3600s=3.6×106J，故A正确； B．“220V 250W”的洗衣机工作4小时消耗的电能为：W1=P1t1=250W×4h=1000W•h=1kW•h,即消耗一度电，故B正确； C．20kg水升温50℃消耗的电能为：W2=Q=cmΔt=4200J/（kg•℃）×20kg×50℃=4.2×106J＞3.6×106J， 即超过了一度电，故C错误； D．电视（功率是100W）观看10小时消耗的电能为：W3=P2t2=100W×10h=1000W•h=1kW•h,即消耗一度电，故D正确；故选：C。 点评：本题考查电功率的简单计算，利用比热容的公式计算热量。 3.（2024秋•海陵区期末）看完电视后，小红摁下遥控器将电视关闭，但她发现电视机上还有一个指示灯亮着（此时电视机处于待机状态），她想：电视机是否还在消耗电能呢？利用假期全家外出旅行时段，她将其它用电器的电源插头拔掉或断开开关，只让电视机处于待机状态，记下外出和到达家中的时间及对应电能表的示数（见表）。关于该时段电视机待机耗电，说法正确的是（　　） A．待机消耗0.7kW的电能 B．待机的电功率是10W C．待机消耗0.7J的电能 D．待机的电功率是0.7W B 课堂练习 课堂练习 点评：本题考查了消耗电能、电功率的计算，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h。 解：AC、电视机在待机状态下消耗的电能：W=3269.2kW•h-3268.5kW•h=0.7kW•h,故AC错误； BD、电视机待机的时间从10月1日11：00到10月4日9：00，共2天22小时，即70小时，故待机的电功率为： 故B正确，D错误。 故选：B。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业： ①在家人陪同下，制作一个简短的视频，记录你的调查过程和家庭实践。 ②动手拟写一份《给家长的节电倡议书》。 谢谢聆听 谢谢聆听 $