初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 跨学科实践：为节约能源设计方案精品课件ppt

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 跨学科实践：为节约能源设计方案精品课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了基础巩固题，能力提升题，为节约能源设计方案等内容，欢迎下载使用。
3.在为节约能源设计方案的过程中，收集信息、分析问题、提出设想，能表述自己的观点
　　人们在生产生活中都会使用各种能源。你在生活中都遇到过哪些浪费能源、污染环境的问题？想一想，怎样为节能和环保作出贡献。
1.电视电脑、充电器长期不拔插头；
1.减少待机耗电，用带开关的插排，家中用电器停止使用时一键断电；
生活中的能源浪费现象：
2.白天开灯、人走不关灯等过度照明；
3.空调滥用，夏天温度调太低，冬天温度调太高，门窗不关 严。
为节能和环保提出解决方法：
2.优化空调的使用，控制使用温度，同时优化家中保温层维持温度，减少能源损耗。
调查家中能源的用途、类型，估算能源消耗量
选取优化对象，确定改进方法
热水器：长期高温运行、管道未保温，可调低热水器温度， 避免反复加热。
采暖（耗气量最大）：改善房间保温效果，加强门窗密封
做饭：燃气燃烧不充分会造成浪费，可以使用节能炉灶调整火 焰至蓝色稳定状态，以充分利用能源
如果使用天然气取暖炉，假设房屋面积为80m2，采暖时间为90天，每天运行10小时，一天将消耗约6m3的天然气，未集中供暖的地区，一个家庭在冬天可能消耗约500m3的天然气。
空调制冷或制热（耗电量巨大）：温度设置应避免过低或过高， 做好房间保温措施
家电待机耗电：使用带开关插排，在用电器不工作时实行彻底 断电
空调每调高1℃（夏）或调低1℃（冬）可省电6%~8%。空调通常标有设备能效：一级能效空调比三级省电20%~30%。
出行方式：步行、骑行、公共交通等绿色出行方式替代短途开车
注意车辆维护，减少因轮胎气压不足、发动机未保养造成的能源额外损耗
有条件的情况下尝试替换燃油车为新能源汽车，更加环保节能
明确思路：减少房间与外界热传递，加装保温层
材料的保温性能通常与其厚度、热导率、干燥程度、与外界的接触面积以及外界温度等有关，同时，还要考虑材料的环保性、价格、耐火性及是否容易安装等因素。
提出问题：新能源汽车能否代替家中燃油车
调查和论证：新能源汽车的种类、能耗、适用场景等
1.百公里能耗：纯电动车15~20度电；燃油车6~10升汽油，电动车能耗仅为燃油车的1/3。（1升汽油≈9度电）
2.汽油、电力生产过程中的效率：电力经过发电、输电、充电三个环节，主要浪费源于发电厂废热（50%以上），总效率为40%~50%；汽油经过原油开采、运输、炼油、运输、加油站等环节，主要浪费源于炼油损耗（30%以上）和发动机热损失（60%以上），总效率为15%~20%。
3.汽车生产阶段的能耗：纯电动车主要耗能点为电池生产过程，如锂、钴、镍等矿物原料的开采，碳排放量为10~15吨CO2；燃油车主要耗能点为发动机和变速箱的制造，碳排放量为5~8吨CO2。
1.能源因素：减少石油等化石能源的使用，有利于环保；电动车使用的电池可以通过很多方式产生，如煤、水、风、太阳、核能等，来源丰富。
2.产业因素：利于汽车产业实现“弯道超车”，传统燃油车多为外国企业，但国产电动汽车目前在世界范围内愈发受到欢迎。
3.新技术因素：新能源车需要更好的电池、更智能的系统等，可以同步促进其他产业技术的发展。
新能源汽车目前仍然面临一些挑战，如锂钴镍等电池材料的开采和回收、续航能力有待提高和基础设施尚需完善等。但是随着能源结构向可再生能源转型和电池技术的持续进步，新能源汽车的使用终将成为应对空气污染的重要解决方案。
1.我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少（ ）A.噪声污染 B.大气污染C.光污染 D.水污染
2.为了实现家庭节能，小明家买了一台太阳能热水器，如图甲所示。经查阅资料发现，真空管是太阳能热水器的核心部件，真空管的内玻璃管表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射。对于太阳能热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关，小明做出了如下猜想： 猜想一：热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关。 猜想二：热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关。 猜想三：热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
（1）阳光照射装有水的真空管，是通过 方式使水的内能 （选填“增大”或“减小”）的。（2）小明为了验证猜想一，应取两根完全相同的真空管，分别装入 、 均相同的水，面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，进行比较。（3）小明联系实际，想到夏天如果阳光很弱，一段时间后，热水器（装满水）内水温度变化较小，而冬天如果阳光很强，相同时间后，热水器（装满水）内水温变化较大。于是他得出结论：热水器内水吸收热量的多少与光照强度 （选填“有关”或“无关”）。
（4）在探究猜想三的实验中，小明找到了三根外形相同但材料不同的真空管、白炽灯、三支相同的温度计，设计了如图乙所示的实验装置。给真空管内灌满水，并将温度计封在各真空管内，在桌面上将真空管均匀摆放在所画圆的圆周上，白炽灯沿圆的中心轴线悬挂。每隔相同的时间记录温度计的示数，得到的实验数据如下表所示。
（4）利用该实验装置的好处是_____________________________ 。分析表中数据，为了更好地利用太阳能，你建议小明家选择真空管中的 （填表格中的材料名称）制成的热水器。
解析：根据表中数据可知，在其他条件相同时，紫金管制成的热水器中的水升温更高，根据Q=cm△t可知，紫金管制成的热水器吸热最多。
随着人们生活水平的提高，消耗的能源越来越多，虽然自然界的能量是守恒的，由于能量的转化或转移具有______性，可利用的能源在减少，能源危机加重，为了节约能源，从家庭入手，制订节约能源的方案。
家中利用的能源主要来源于三个方面：一是家用电器消耗____能；二是煮饭的燃气灶和烧水的燃气热水器利用天然气；三是汽车和摩托车主要消耗汽油。要节约能源需要从这三个方面入手。
1.调查后统计的情况如下：
3.小明选择了几种保温材料，下表是常用的材料参数：
（1）外墙保温材料如果脱落会造成危险，所以应该选密度较____的材料。同学们观察表格中缺少密度信息，于是需要测量材料的______和______。
（3）小明同学的叔叔家在陕北，他打算给自建房外墙安装保温材料，因为陕北冬季气温很低且年降水量少，所以他选择外墙保温材料时应优先考虑__________（填“传热系数”或“吸水性”），所以他选择表格中的___号保温材料比较合适。（注：传热系数越大，保温性能越差）
4. 与传统燃油汽车相比，电动汽车的优点是________________________________（写出一条即可）。对我国新能源汽车产业发展提出一条合理建议：____________________________________________________________________________________________________________________________。
无尾气、噪声低、节能、无污染等
大力完善基础设施建设，如提高充电的便利性、加建充电桩（或加强生产技术，降低生产成本；或开发新能源，提高环保意识,合理即可）
选择优化对象——为房屋加装保温层
比较新能源汽车与燃油汽车