【課件】跨學科實踐：為節(jié)約能源設計方案（課件）人教版九年級物理全一冊

第3節(jié)

跨學科實踐:為節(jié)約能源設計方案新課導入今天我們的新課主題是"為節(jié)約能源設計方案"。在我們生活的世界里，能源的消耗無處不在，而過度使用能源不僅會浪費資源，還會對環(huán)境造成壓力。因此，學習如何節(jié)約能源，對于我們每一個人來說都至關重要。在開始我們的課程之前，我想問大家一個問題：你們有沒有想過，我們每天都在使用哪些能源？這些能源又是如何影響我們的生活的？通過今天的課程，我們將一起探討這些問題，并尋找節(jié)約能源的方法。1.掌握節(jié)能的基本原理和方法。（重點）2.設計并實施節(jié)能方案。（重點）學習目標知識點1項目提出知識全解隨著社會的發(fā)展，人們對能源的需求越來越大。然而，過度使用能源不僅會造成資源浪費，還會對環(huán)境產生負面影響。因此，我們提出了這個項目——為節(jié)約能源設計一套方案。1.項目背景知識點1項目提出知識全解2.項目目標?我們的目標是設計出一個既實用又有效的節(jié)能方案，以減少能源的浪費，同時提高大家的節(jié)能意識。知識點2項目分析知識全解一、分析現狀首先，我們需要對當前的能源使用情況進行調查和分析。了解學校、家庭以及社區(qū)中能源的使用狀況，找出浪費能源的問題所在。調查目標：?統(tǒng)計家庭各用途能源消耗量?識別主要能源消費領域（采暖/制冷/生活熱水/交通）知識點2項目分析知識全解一、分析現狀能源用途采暖做飯生活熱水制冷其他電器交通能源名稱天然氣電汽油能源類型不可再生能源約70%為不可再生能源，約30%為可再生能源不可再生能源消耗量（年）200m31000kW·h500L某個家庭的能源使用情況知識點2項目分析知識全解通過調查和分析，我們可以確定出一些浪費能源的問題，如長時間開啟電器、不合理使用空調等。二、確定問題知識點2項目分析知識全解針對這些問題，我們可以探討出一些解決方案。如使用節(jié)能電器、合理使用空調等。同時，我們還可以從物理學的角度出發(fā)，探討如何通過科學的方法來節(jié)約能源。三、探討解決方案①

優(yōu)先改進方向：基于消耗量排序確定優(yōu)化優(yōu)先級結合改造可行性評估②

優(yōu)化方法選項：新能源應用：加裝太陽能電池板技術升級：提升現有設備能效行為優(yōu)化：改善家庭用車習慣知識點2項目分析知識全解三、探討解決方案觀察現象關聯原理數據采集方法優(yōu)化方向熱水器反復加熱熱力學第二定律記錄每日加熱次數加厚保溫層/智能控溫西曬房間空調高耗輻射傳熱系數溫度監(jiān)測24小時曲線Low-E玻璃貼膜手機充電器發(fā)熱焦耳定律(Q=I2Rt)紅外測溫+功率檢測改用氮化鎵充電器知識點3項目實施知識全解一、制訂計劃根據我們的分析和探討結果，制訂出一份詳細的節(jié)能方案計劃。包括實施步驟、時間安排等。知識點3項目實施知識全解按照計劃進行實施。包括在學校、家庭和社區(qū)中推廣節(jié)能知識，引導大家養(yǎng)成節(jié)能習慣等。同時，我們還可以通過實驗來驗證我們的節(jié)能方案是否有效。二、實施計劃知識點3項目實施知識全解三、監(jiān)測與評估分析角度需收集證據分析方法節(jié)能有效性能耗對比數據/設備效率參數季度用電量同比分析使用需求匹配度續(xù)航測試數據/場景適應性用戶滿意度問卷調查

展示交流知識全解一、成果展示在項目實施完成后，我們可以進行一次成果展示。展示我們的節(jié)能方案、實施過程以及實施效果等。讓大家了解我們的工作成果和收獲。展示交流知識全解二、交流與討論在展示過程中，我們可以與同學們進行交流和討論。分享我們的經驗和心得，同時也可以聽取大家的意見和建議。這有助于我們進一步完善我們的節(jié)能方案。例題1某家庭采暖消耗的天然氣屬于哪種能源類型？（

）A.可再生能源B.不可再生能源C.二次能源D.清潔能源當堂練習B解析：天然氣屬于不可再生能源（B）?，原因如下：?形成與消耗周期：天然氣是化石燃料，由古代生物遺體經長期地質作用形成，需數百萬年時間，短期內無法再生。?一次能源屬性：天然氣是直接開采使用的一次能源?（未經加工轉換），而二次能源（如電力、汽油）需通過一次能源加工獲得，因此C錯誤。?與清潔能源的區(qū)分：雖然天然氣燃燒污染較低（被稱為“較清潔的化石燃料”），但嚴格意義上的清潔能源（D）?通常指可再生能源（如太陽能、風能）或零碳排放能源，因此D不準確。?可再生能源（A）?：天然氣不可自然再生，與太陽能、風能等本質不同，故A錯誤。綜上，天然氣作為化石燃料，明確屬于不可再生能源（B）?。當堂練習例題2農村住宅加裝的新能源設備主要用于什么目的？（

）A.提供生活熱水B.發(fā)電補充家庭用電C.驅動地源熱泵系統(tǒng)D.替代傳統(tǒng)燃氣灶當堂練習B解析：?經濟性與實用性：農村地區(qū)光照資源豐富，安裝光伏板成本較低，且發(fā)電可直接用于家庭照明、電器等，減少電費支出。?政策支持：中國近年大力推行“光伏扶貧”政策，鼓勵農村家庭安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，成為主要應用方向。?生活熱水（A）?：太陽能熱水器雖常見，但屬于單一功能設備，并非當前農村新能源設備推廣的核心。地源熱泵（C）?：需復雜的地下工程，農村普及率極低。?替代燃氣灶（D）?：主要通過沼氣或液化氣實現，與“新能源設備”關聯較弱。綜上，?發(fā)電補充家庭用電（B）是當前農村新能源設備的主要目的。當堂練習例題3在分析新能源汽車替代傳統(tǒng)燃油車的節(jié)能效果時，需重點收集以下哪組數據（

）①

新能源汽車百公里電耗②

燃油車年均行駛里程③

家庭用電峰谷電價差異④

當地電網清潔能源占比A.僅①②B.僅①③C.①②④D.①②③④當堂練習

C

解析：??在分析新能源汽車替代傳統(tǒng)燃油車的節(jié)能效果時，需重點收集以下數據：?新能源汽車百公里電耗（①）?：直接反映新能源汽車的能源效率?燃油車年均行駛里程（②）?：結合百公里油耗，可計算燃油車的總能耗，用于與新能源汽車對比。?當地電網清潔能源占比（④）?：電力來源的清潔程度影響新能源汽