資源簡介

(共25張PPT)
物理 人教版（2024）
九年級全一冊
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
新知講解
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(chǎn)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
新知講解
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
新知講解
一、分析現(xiàn)狀
首先，我們需要對當前的能源使用情況進行調(diào)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(diào)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
新知講解
一、分析現(xiàn)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） 200m3 1000kW·h 500L
某個家庭的能源使用情況
知識點2　項目分析
新知講解
通過調(diào)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(diào)等。
二、確定問題
知識點2　項目分析
新知講解
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(diào)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(jié)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(shù)升級：提升現(xiàn)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
新知講解
三、探討解決方案
觀察現(xiàn)象 關聯(lián)原理 數(shù)據(jù)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(shù) 加厚保溫層/智能控溫
西曬房間空調(diào)高耗 輻射傳熱系數(shù) 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=I Rt) 紅外測溫+功率檢測 改用氮化鎵充電器
知識點3 項目實施
新知講解
一、制訂計劃
根據(jù)我們的分析和探討結(jié)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
新知講解
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
新知講解
三、監(jiān)測與評估
分析角度 需收集證據(jù) 分析方法
節(jié)能有效性 能耗對比數(shù)據(jù)/設備效率參數(shù) 季度用電量同比分析
使用需求匹配度 續(xù)航測試數(shù)據(jù)/場景適應性 用戶滿意度問卷調(diào)查
展示交流
新知講解
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
新知講解
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(jīng)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(jīng)長期地質(zhì)作用形成，需數(shù)百萬年時間，短期內(nèi)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(jīng)加工轉(zhuǎn)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(zhì)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(nóng)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(qū)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(jīng)濟性與實用性：農(nóng)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(nóng)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(nóng)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(nóng)村普及率極低。
替代燃氣灶（D） ：主要通過沼氣或液化氣實現(xiàn)，與“新能源設備”關聯(lián)較弱。
綜上， 發(fā)電補充家庭用電（B）是當前農(nóng)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(shù)據(jù)（ ）
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?shù)仉娋W(wǎng)清潔能源占比
A. 僅①②
B. 僅①③
C. ①②④
D. 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(shù)據(jù)：
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(jié)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?shù)仉娋W(wǎng)清潔能源占比（④） ：電力來源的清潔程度影響新能源汽車的實際節(jié)能效果，需納入分析。
不必要的數(shù)據(jù)：家庭用電峰谷電價差異（③） ：主要影響充電成本，與能源消耗總量或節(jié)能效果的關聯(lián)性較弱，屬于次要因素。
綜上，需重點收集的數(shù)據(jù)為①②④，對應選項C。
當堂練習
本課小結(jié)
為節(jié)約能源提出方案
項目實施
項目提出
項目分析
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