22.3 跨学科实践：为节约能源设计方案-【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 请你按照下列表格分别列举三种日常生活 中常见的能源浪费、污染环境的现象。 生活中污染环境的 序号 生活中能源浪费的现象 现象 例：家庭中的灶台，燃料 1 燃烧很不充分，浪费随意丢弃塑料袋 能源 2 3 我们可以先从优化自己家中能源的使用入 手，制订出一个优化家庭能源使用的具体方案， 为节能和环保作出贡献。 项目分析 制订优化自己家庭能源使用的具体方案， 首先应该了解家庭使用能源的具体情况，然后 有针对性地提出优化方案，分析它的有效性和 可行性，并与他人交流讨论，对方案进行改进。 项目实施 1.调查家中能源的使用情况，完成下列表格： 生活 其他 能源用途 采暖 做饭 制冷 交通 热水 电器 使用情况 (少/多) 能源名称 能源类型 消耗量/周 77 九年级物理·下册 为节约能源设计方案 (1)列举3条家中可以优化的能源使用情况， 并提出对应的优化方案。 家庭中可以优化的能源 序号 优化方案 使用 更换为太阳能热 例：燃气热水器 水器 2 (2)在对家庭现有能源使用做出优化方案时， 你是从哪些角度分析的。（开放性设问） 2.选取优化对象与确定改进方法 (1)除了夏天空调温度设置过低外，家中能源 使用可优化的方面还有哪些呢？（从节能 潜力大、实施难度小等方面考虑) (2)我们可以通过养成好习惯或者安装智能 感应设备随手关灯、关水，将空调温度定 在25~27℃进行节能，还有什么优化能源 使用的好方法呢？（从节能效果、成本投 入、实施难度等方面考虑) (3)以新能源汽车替代传统燃油车为例，可以 从哪些角度思考分析可优化的方面呢？ 3.制订与检验设计方案 方案一：为房屋加装保温层 (1)要保持房间温度不变，减少与外界的热传 递，如何选择保温材料呢？ ①我们可以 ,在房间的墙 壁、屋顶和地板上增加隔热材料，如聚苯 乙烯泡沫板、岩棉板等，以减少热量通过 传导方式的传递； ②可以 ,尽量减少房间的通 风口和缝隙，以减少热量通过对流方式的 传递； ③可以 ,在窗户上安装双层 玻璃或低辐射玻璃，以减少热量通过辐射 方式的传递； ④可以 ,在窗户上安装 保温窗帘，以减少热量通过对流和辐射方 式的传递。 (2)选取材料：了解材料的保温性能与厚度、 热导率等因素的关系，参考教材P202表 2不同材料的热导率，选择合适的保温材 料，从环保性、价格、耐火性、易安装程度 等方面进行评估（如下表）。 易安装 材料 环保性 价格 耐火性 程度 聚苯乙烯 泡沫板 双层玻璃 保温窗帘 (3)确定方案：在表中填写安装位置、安装尺 寸、处理方式等，如在外墙安装聚苯乙烯 泡沫板，厚度为5cm,用粘结剂固定。 安装 安装 处理 冰块质 材料 位置 尺寸 方式 量变化 聚苯乙 烯泡沫板 双层玻璃 保温窗帘 (4)制作模型与测试：选择易获取的材料模拟 保温材料，安装在模型“家”相应部位，通 过比较冰块质量变化评估保温效果。 方案二：为家庭用车提供建议 (1)调查研究：了解新能源汽车的种类，如纯电 动汽车、混合动力汽车等，与传统燃油汽车 对比分析能耗、尾气排放等。 环保 能量 尾气排 充电 使用 优势 利用率 放成分 时长 需求 纯电动 汽车 传统燃 油汽车 混合动 力汽车 (2)满足需求与改进：分析新能源汽车是否满足 日常使用需求，如续航里程、充电便利性等， 思考其局限性和改进方向。 (3)其他促进因素：从能源安全、石油需求等角 度，思考使用新能源汽车的意义。 展示交流 1.在设计方案时不仅要提供具体的优化建 议，还要有充分、确凿的证据以及合理的推理作 为支撑。形成具体的方案后，大家进行交流讨 论，找出方案的不足和改进方法。 2.归纳一些具体的家庭能源使用的优化方 法。估算家中按照设计方案优化能源的使用， 每年会节约多少能源？如果全国所有家庭都采 取类似的节能措施，会节约多少能源？ 助学助教优质高效78(3)电源(4)C 第二十章大单元知识整合与提升 知识网络构建 排斥吸引NS条形磁效应电流的大小线圈的匝数电流 的通断电流的大小电流方向电流方向磁场方向电机械通 电导体在磁场中受到力的作用磁场电流切割磁感线机械电 电磁感应现象 易混易错辨析 1.×2./3./4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.× 11.× 第二十章高频考点专练 1.A2.南南3.C4.BC5.磁场N6.大气压磁7.B8.导 体有相反9.D10.B11.(1)磁场机械(2)不偏转偏转 12.电磁感应将磁体的N、S对调，仍使金属棒ab向左做切割磁感线运 动（或保持磁体的N、S不变，使金属棒αb向右做切割磁感线运动） 13.(-) (+) 14 电源 的(N) 15.(1)磁场(2)N 正(3)电流 (4)在通电螺线管内部插入铁芯 16.(1)切割磁感线(2)左(3)增大导体棒的切割速度 第二十一章电磁波及其应用 第1节电磁波的海洋 知识储备 1.迅速变化2.不需要3×10s3.赫兹103104.无线电波 5.电磁波 基础练 1.C2.B3.A4.电磁波避雷针5.电磁能6.B7.X射线 紫外线8.B9.D10.D11.A12.C13.红外线电磁波14.增 强减弱15.电磁波不能屏蔽 第2节广播、电视和移动通信 第3节卫星通信和光纤通信 知识储备 1.广播电台收音机电磁波2.电磁波发射接收3.通信卫星 34.激光 18 基础练 1.D2.D3.A4.C5.C6.D7.光纤电磁波静止8.D 9.AD10.光沿直线传播反射少升华11.(1)通信容量大、传输 距离远信号干扰小、保密性能好抗电磁干扰、传输质量佳(2)解：调 整上网时间，以节约用电；控制看电脑的时间，保护视力等。12.(1)发 射接收(2)不能(3)①加油站；②医院（仪器检测室）。 第二十二章能源与可持续发展 第1节能源利用的现状和面临的挑战 第2节新能源的发展 知识储备 1.可2.不可3.较大较小4.裂聚5.加热电 基础练 1.柴薪蒸汽机煤输送转化2.(1)、(2)、(3)、(5)、(6)、(7)、(8) (4)3.C4.A5.裂变核电6.裂聚7.D8.C9.D 10.C11.方向保持不变12.(1)不可再生汽化(2)机械能 (3)解：根据Q=9m得，燃烧煤的质量：m=Q丝=，5.4X105】 q3.0×107J/kg 1.8×108kg。(4)5×10° 第3节跨学科实践：为节约能源设计方案 项目实施 1.(2)答：例如：用太阳能热水器替换燃气热水器，利用太阳能可以将水加 热到洗浴温度。分析角度为太阳能为可再生能源，天然气为不可再生能 源。2.(1)空调使用频率过高、热水器温度设置不合理等。(2)如使 用节能灯、安装太阳能热水器(3)如能源消耗、尾气排放、使用成本等， 如百公里油耗、电耗、尾气排放量等，并分析如何从这些角度进行比较。 3.(1)①增加隔热层②减少通风③阻挡辐射④使用保温窗帘 第二十一、二十二章大单元知识整合与提升 知识网络构建 电磁波迅速变化电磁波可以3×10广播电台收音机电磁 波3光导纤维煤石油天然气不能自然界化石能源风 能太阳能直接风能水能太阳能分裂结合持续裂变核 能太阳电 易混易错辨析 1./2./3.×4./5./6.×7.× 第二十一、二十二章高频考点专练 1.A2.A3.C4.A5.B6.C7.B8.A9.BC10.B11.电 磁3×10812.方向4×10413.(1)电可再生(2)不变(3)电 磁波14.(1)内(2)电磁波(3)激光站发射激光和收到回波信号的时 间间隔为2.5s,激光站发射激光到“天都一号”的时间1=号×2.5s=1 25s,激光站与“天都一号”间的距离s=vt=3×108m/s×1.25s=3.75 ×108m;(4)质量是物体的属性，与位置无关，未来在月球上，人的质量不 变，g册大约是地球上g的行，由G=mg可知人的重力变小，引体向上克 服重力变小，小明说质量变了，是错误的，完成引体向上更轻松了，是正确 的。15.解：(1)电磁波(2)导体(3)180(4)相互的(5)并(6) 无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×104J,水 平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱 动飞行的电能转化效率为60%，则飞行消耗的电能是W=P平+w上r 7 2500J/s×160s+3.2×10」=7.2×10J=200W.h此过程消耗了1一 60% 50%=50%的电能，说明原来储存了400W·h电能：故电池的质量m= 。400W:h=2kg故无人机的电池质量占空载质量的百分比为 200W·h/kg 2kg×100%≈22.2%(7)增大电动机的功率改变通过电动机的电流 9 kg 方向 九年级全册高频考点专练 专题集训一内能及其利用 1.C2.B3.B4.分子在永不停息地做无规则运动斥力5.B 6.D7.D8.C9.4.2×105热传递10.内具有无规则11.热 传递扩散剧烈12.高汤高于13.855.46×10514.A15. 103X10°16.(1)晶体48(2)>17.Vg%181 ×105机械0.003519.B20.A21.(1)大(2)从水到蓄冷剂 (3)A(4)210(5)A蓄冷剂A能更长时间保持低温，更好地保存蛋 糕的品质22.解：(1)汽车通过隧道的平均速度为：0=三-2400m=20 t120s m/s;(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为：Q做=mq=0.1kg×4.6 W有啦 ×10J/kg=4.6×10J:(3)汽车通过隧道发动机的效率为：7-Q位