18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议-【名师学案】2025-2026学年九年级下册物理分层进阶学习法（人教版·新教材）

第3节跨学科实践： 项目提出 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。 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。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。不同电器功率 不同，工作时间越长，消耗电能越多。比如大功 率的电热水器、空调等，了解它们能帮助我们找 到节能方法。 3.提出节约用电的建议。 4.评估采纳节电建议后的效果。 项目实施 1.调查家中用电情况 我们可以通过 (填仪表名称)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。 2.了解用电器的耗电情况 (1)在下面表格中填写家庭用电器有关测 量数据 额定 每日使 每日耗 每周耗 每月耗 序 电器 数量 功率 用时 电量/ 电量/ 电量/ 名称 /个 /kW 长/h (kW·h) (kW·h) (kW·h 1 电视 洗衣机 3电饭煲 灯1 灯2 13九年级物理·下册 为家庭节约用电提建议 (续表) 合计 (2)我们通过用电器的铭牌或说明书就能 知道一个用电器工作时的 ,结合它的 根据公式W= ,可以计算 出它消耗的电能。 (3)电热水器、空调等用电器的工作状态不 同时，消耗的电能也 耗电量/ 用电器 工作状态 功率/kW 时长/h (kW·h) 电热水 加热中 器（壶） 电热水 保温中 器（壶） 制冷（高功 空调 率运行) 不制冷（低 空调 功率运行) 冰箱 制冷 不制冷（低 冰箱 功率运行) 3.提出节电建议 (1)根据家庭电器用电情况调查结果，分 析哪些电器存在较大的节能空间。例如，对于 待机功率较大的电器，制定减少待机时间的措 施。电视、电脑等设备在不使用时，应彻底关闭 电源，避免待机耗电。一般来说，电视待机功率 约为8W,电脑待机功率约为15W,若每天待 机10小时，一年下来也会消耗不少电能。 (2)结合节能电器的市场调研结果，考虑是 否更换部分高耗能电器为节能电器。制定更换 计划和预算。例如LED灯相比传统白炽灯，发 光效率高，能耗低，使用寿命长。以一盏电功率 为20W的LED灯代替60W的白炽灯为例， 若每天使用5小时，一年(365天)可节约电能 度。 (3)制定家庭日常节能用电的行为习惯，如 随手关灯、合理设置空调温度（夏季不低于26℃， 冬季不高于20℃)等。例如某房间使用的空调 制冷功率为1500W,正常制冷时设定温度为26℃， 当温度设定为22℃时，功率变为1800W。若 该空调每天使用8小时，一个月(30天)下来，将 温度设定为22℃比设定为26℃多消耗多少 度电？ (4)请同学们查阅节电相关资料，填写下面 的表格，总结出节电计划。 对比项目 节电前的习惯 节电计划 看完及时关机，减 电视使用 常开，看完不关机 少待机时长 温度较低，频繁开合理调高温度，减 冰箱设置 关门 少开关门次数 温度设得过低，长时 空调使用 间运行 (续表) 长时间不操作也不 电脑使用 关机 洗衣机 小件衣物也用整 使用 桶洗 4.评估节能用电建议的效果 (1)在家庭中按照制定的节能用电计划执 行，坚持一周或一个月。 (2)在执行过程中，阶段性记录节电前后家 庭的用电量（通过电能表读取）。 (3)一周或一个月后，对比执行节能计划前 后的用电量和电费支出，分析节能效果。计算 节约的电量和费用，并评估节能计划的可行性 和有效性。 节电前 节电后 减少用 节电前节电后减少 时间段 用电量/ 用电量/ 电量/ 电费 电费电费 (kW·h)(kW·h)(kW·h) /元 /元 /元 一周 一个月 展示交流 1.每个小组制作一份项目展示报告，内容 包括项目背景、分析过程、调查结果、节能计划 以及实施效果等。报告形式可以是PPT、手抄 报等。 2.在班级内组织一次展示交流活动，各小 组派代表上台展示项目成果，分享在项目实施 过程中的经验和遇到的问题及解决方法。 3.评选出优秀的项目小组，给予表扬和奖 励，并将优秀的节能建议推广，倡导大家共同节 约用电。 助学助教优质高效14(5)210V)91.12(6)(0.2A)2×484019.364.44275704 4842 5.0.045电功率6.C7.1.82.50.18.解：1)L=片=6V 0.5A(20a=U-U=9V-6V=3VR-035A=6Q (3)P=UI=3V×0.5A=1.5W9.解：(1)灯正常发光时，1- P额 =36W=0.6AR=-UU=9V6V=5n(2)当R接人电 6V IRI额 0.6A 路阻值为50Q时，灯最暗。灯电阻：R---10n,此时灯电 U 9V 流：l实=R,十R100+500=0.15AU灯=1xR=0.15AX100 =1.5V灯功率：P实=IR=(0.15A)2×102=0.225W。 习题课电功率的计算（二） 3W121R(0.2A)2×1220.482.1283.C U2(6V)2 1. 4.13.516乙乙甲甲5.C6.C7.A8.2.51509.9 1.510.2.711.3.612.42713.4414.94.5 15.解：(1)当滑片P置于最左端，开关S置于1时，滑动变阻器接入电路 的阻值为0，电路为只有R,的简单电路，此时电流表示数为0.8A,则电 源电压为：U=IR1=0.8A×302=24V;(2)当滑片P置于中点，开关 S先后置于1、2时，电阻R1和R2分别与滑动变阻器串联，此时电路中的 电流分别为：1=U 24V =0.48A,12= U R,+2R30n+×40n R:+2R 24V 因电流表示数之比为4：5，即1=子1，=×048A R.+2×4o0 24V 一，解得：R2=202;(3)当S置于2时，滑动变阻器和R2 R+号X40 串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流：当电压表 示数最大时，滑动变阻器接人电路的阻值最大，此时电路的电流最小，整 个电路的功率最小；由题意可知，电压表最大示数为15V,根据串联电路 电压规律可知，此时R2两端电压为U2=U-Uv=24V-15V=9V,通 过R,的电流为：I-=9Y-0.45A,根据串联电路电流特点和P R2202 U1可知，整个电路的最小电功率为：P=UI2'=24V×0.45A=10.8W。 14 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 1.电能表2.(2)电功率工作时间Pt(3)不同3.(2)73 (3)解：已知某空调制冷功率：26℃时为P1=1500W=1.5kW,22℃时 为P2=1800W=1.8kW,已知使用时间t=8h×30=240h,不同设定 温度下的月耗电量：W1=Pt=1.5kW×240h=360kW·h,W2=P2t= 1.8kW×240h=432kW·h,两者差值：W=W2-W1=432kW·h 360kW·h=72kW·h,可见，空调温度设定差异会明显影响耗电量，合 理设温有利于节能减排。(4)根据季节合理设温，配合使用风扇，减少 运行时间短暂离开设为待机，长时间离开关机积攒衣物集中洗涤，选 合适水位 第4节焦耳定律 知识储备 1.电内2.电流的二次方电阻通电时间 基础练 1.D2.(1)液面高度(2)电阻(3)电流(4)通电时间(5)控制变 量3.2004.155.4800192006.ACD BE7.C8.电阻 右1：29.12010.1：211.答：电炉丝通过导线接到电路里，电 炉丝和导线通电的时间相同，而导线的电阻很小，电炉丝的电阻很大，由 公式Q=Rt知，相同时间内电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量， 所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。12.解：(1)闭合S、S1时， 电路中只有电动机正常工作，则电源电压U=U额=12V。(2)根据W =Pt可知，电动机消耗的电能W=Pt1=24W×60s=1440J。(3)闭 合S,S,电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流1二{-。 =3A,电热丝R产生的热量Q=IRt2=(3A)2×42×100s=3600J。 13.小14 习题课焦耳定律的应用 1.1224362.C3.热75增大4.D5.D6.A7.200小 于8.1801.59.5015075%10.462008.811.2.1×10 212.解：(1)水吸收的热量：Q服=c水m(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)× 5kg×(50℃-20℃)=6.3×105J;(2)消耗的电能W电=0.2kW·h= 7,2×10J该热水器的热效率：)一W =9题×100%=6.3X10×100%= 7.2×105J1 5%。13.解：①)灯L正常发光时的电阻为R灯=p=。,5W= P0.5W 12.50:(2)灯L正常发光时，电路中的电流为I==2.5V=0.2A, 根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为U2=U一U1=3V一2.5V =0.5V,变阻器R工作10min产生的热量Q=W=U2It=0.5V× 0.2A×10×60s=60J;(3)电源电压降为2.7V后，根据P=PR可知， 当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，忽略温度对电阻的影响， 则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为I安一R,十R U 12.50+100=0.12A,则灯L的最小实际电功率为Px=·R 2.7V (0.12A)2×12.52=0.18W。 中考热点专训一挡位型用电器 1.>低温高温2.(1)加热(2)442376(3)2.4×103.1：49 4.<高温低温5.S断开、S2接2156.冷温热7.高温 14408.解：(1)由题意可知，低挡位的功率550W,由P=U1可得，低挡 位加热时电路中的电流16号-0V=2.5A。(2)分析图2可知， 当开关接2时两电阻串联，电路中电阻较大，当开关接1时，为R,的简单 电路，电路中电阻较小，根据P一只可知，电阻大时电功率更小，故开关 2为低挡位。低挡位加热时电路中的息电阻R。=.5A8Q 根据串联电路的电阻规律可知，电热丝R1的阻值R1=R总一R2=88Ω一 332=552(3)将水加热到100℃需要吸收的热量Q做=cm(t一t)=4.2× kg·℃)×0.55kgX①00℃-20℃)=1.848×10°J由P9 得，高挡位的加热功率P-尽-②9》=80W电热丝敢出的热 552 量全部被水吸收，需要电热丝放出的热量W放=Q吸=1.848×10J由 P=W可得，需要加热的时间1=Y=1,848X10】=210s(4由P= t P 880 W 要增大电功率，电压不变时需要减小电阻，故可以将电热 与R2互换位置。9.解：(1)只闭合开关S时，电路为R的简单电路， 通过R的电流：1，-品-01.5A:2)只闭合开关S时.电路为R =U=(6V) 的简单电路，R的电功率：P=R=4 -=9W;(3)由图可知，只闭合