第十七章实践 设计一个节能方案+单元章末练习 学案--物理沪科版9全册

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第十七章实践 设计一个节能方案+单元章末练习 学案--物理沪科版9全册

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【学习目标】
1.知道1kw·h的意义,了解常见用电器的功率,会认读家用电能表。
2. 会用图像或表格的形式呈现相关数据,并能对数据进行分析推理,证明自己的观点。
3. 能对家庭中常用用电器的功率大小进行实地调查,能综合考虑家用电器的能效、个人使用习惯等因素,设计节能方案。
重点:用图像或表格的形式呈现相关数据,并能对数据进行分析推理。
难点:综合考虑家用电器的能效、个人使用习惯等因素设计节能方案。
【自主学习】
主要家用电器功率调查
1.电视机(55英寸)的功率________________;
2.空调(1.5匹,制冷)的功率________________;
3.电冰箱(200L,节能型)________________;
4.微波炉(20L)________________;
5.洗衣机(滚筒式)________________;
6.电饭煲________________;
7.电热水器(储水式)________________;
8.吸尘器________________;
【合作探究】
任务一:查阅并整理资料。了解“地球一小时”活动的发展历程,关注每年的活动主题及环保建议。
1.“地球一小时”活动的发展历程
“地球一小时”活动由世界自然基金会(WWF)于2007年发起,旨在应对全球气候变化。该活动倡议每年________最后一个星期六的晚上8点30分至9点30分,全球各地的人们关闭不必要的_______和________一小时,以此表达对环境保护的支持。
2.近几年的活动主题及环保建议
年份 主题 环保倡议重点
2021 保护生物多样性,通过举办“地球一小时2021:生物多样性保护和传播分享”活动等,呼吁人们关注生物多样性丧失问题,共同为地球发声。
2022 强调保护地球不止一小时,通过地球一小时这一平台,发出和分享更多环保声音和行动方案,为每个人创造一个更安全、更公平和更可持续的未来。
2023 该主题将延续至2030年,呼吁加大应对气候、保护自然的行动力度,构建“自然向好”世界,强调公众要关心自然生态保护,支持可持续发展。
2024 为地球献出一小时 聚焦自然丧失和气候变化的双重危机,呼吁更多人行动起来,共筑自然向好的、碳中和的未来。
2025 为地球献出一小时 呼吁社会各界“关上灯,点亮希望,为地球献出一小时”,聚焦自然生态系统恶化和气候变化两大全球性环境议题,探讨全社会如何助力“昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架”目标的达成,共筑通往“2030自然向好”之路。
任务二:设计节能方案。对家中主要用电器(如电视机、空调、电冰箱、微波炉、洗衣机等)的电功率大小进行调查,用图像或表格的形式呈现调研所得数据,估算家中一个月的用电费用。综合考虑家用电器的能效、个人使用习惯等因素,设计一个节能方案。
家用电器功率调查与节能方案
1.主要家用电器功率调查
电器名称 功率(W) 日均使用时长 日均耗电量(k·Wh) 备注
电视机(55英寸 100 3h 0.3 LED/液晶电视,亮度适中
空调(1.5匹,制冷) 1200 6h 7.2 含启停,实际运行约3小时
电冰箱(200L,节能型) 100 24h(间歇运行) 1.0 每日实际运行约10小时
微波炉(20L) 1100 15min 0.275 加热/解冻使用
洗衣机(滚筒式) 2000 1.5h((每周3次) 0.43 单次约0.3kWh,月均折算
电饭煲 650 1h 0.65 煮饭+保温
电热水器(储水式) 2000 1h 2.0 每日加热1小时
吸尘器 800 15min 0.2 每周使用2次,月均折算
照明(LED总照和) 100 1h 0.4 全屋LED灯具总功率
每天耗电量总和(k·Wh)
2.月度电费估算
根据上表日均总耗电量约 12.455 kW·h
月总耗电量:________________________________
月电费:_________________________________
注意:此为估算值,实际费用因季节(空调、取暖)、家庭人数的变化、使用频率等差异较大。
3.节能方案设计
综合考虑电器能效与个人使用习惯,提出以下节能措施:
(1)提升设备能效(源头节能)
①优先更换高能效产品:选购新电器时,选择________能效产品。例如,1级能效空调比3级能效省电约20%-30%。
②冰箱管理
食物存放量保持在________左右,避免过少或过满,定期除霜,保持冷凝器清洁,提升散热效率,冷藏室温度设为________,冷冻室设为 -18°C,避免过低。
③空调优化
制冷温度设定在______,冬季制热设定在 18-20°C,每月清洗滤网,保持空气流通, 配合风扇使用,可提升体感夏季温度,减少空调负荷。
(2)优化使用习惯
①减少待机功耗:电视、机顶盒、充电器等不用时________,或使用带开关插座,可减少 5%-10%的额外耗电。
②合理使用大功率电器:洗衣机尽量________运行,选择冷水洗涤模式; 微波炉加热食物比电炉/烤箱更高效,优先使用。
电饭煲煮好后及时_________电源,避免长时间保温;照明节能全面使用 LED灯具,比传统白炽灯节能80%以上。养成随手关灯习惯,利用自然光。
(3)定期维护与检查
①定期_______空调滤网、冰箱冷凝器、吸尘器滤芯,保持设备高效运行。
②检查门窗_______,减少空调/暖气流失。
通过实施以上节能方案,预计可降低家庭总用电量 15%-25%,月电费可节省 30-60元,同时减少碳排放,实现环保与经济双赢。
二、交流评价:对家中用电情况进行交流,对节能环保提出个人建议;拟定《个人低碳生活行为指南》,再与同学分享。
1.节能环保个人建议
(1)新购家电认准________标识,比如空调、冰箱这类长期运行的设备,节能效果更明显。
(2)避免“__________”,睡前或出门前关闭路由器、机顶盒、热水器等设备的电源。
(3) 按需调节更高效, 空调温度夏季设为26℃ 、冬季不高于_______,每调高1℃夏季可省电6%-8%;使用时关闭门窗,搭配窗帘遮阳,减少冷热损耗。
(4)照明优先用_______,其耗电量仅为白炽灯的1/10,寿命却是其50倍;白天尽量利用________自然光,减少开灯时长。
2.个人低碳生活行为指南
(1)出行选择:短途优先________或________,中短途选公交、共享单车,减少________使用,每月少开1天车,可减少约8.4公斤碳排放。
(2)资源循环:做好垃圾分类,尤其是可回收物,例如:纸、塑料、金属等,1吨废纸回收可节省17棵树;购物自带布袋,替代一次性塑料袋,减少________污染。
(3)饮食习惯:减少外卖点餐频率,________餐具用餐;每周吃1-2次素食,简单调整饮食结构即可助力低碳。
【归纳整理】
一、活动方案
任务一:“地球一小时”活动的发展历程,关注每年的活动主题及环保建议。
1.“地球一小时”活动的发展历程
2.近几年的活动主题及环保建议
任务二:设计节能方案。
1.主要家用电器功率调查;2.月度电费估算;3.节能方案设计
二、交流评价
【章末练习】
1. 直接测量消耗电能的多少可以用(  )。(课本132页第1题)
A. 电流表 B. 电压表 C. 电能表 D. 滑动变阻器
2.下列用电器中,额定功率可能为 800 W 的是(  )(课本132页第2题)
A.电脑 B. 电饭锅 C. 电灯 D. 电冰箱
3. 把“220 V 60 W”和“220 V 40 W”的两盏灯串联在 220 V 的电路中,两盏灯都比正常发光时暗,这是因为每盏灯的(  )(课本132页第3题)
额定电压都变小 B. 额定电压都小于它的实际电压
C. 额定功率都变小 D. 实际功率都小于额定功率
4. 通电后电炉丝很热,而连接电炉丝的铜导线却不太热,这是因为(  )(课本132页第4题)
A. 电炉丝中有电流的热效应,而铜导线中没有电流的热效应
B. 通过电炉丝的电流大,而通过铜导线的电流小
C. 电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多
D. 上述三种原因都起作用
5. 一床电热毯和一个电扇上都标有“220 V 60 W”字样,当它们正常工作相同的时间,则电流通过电热毯和电扇产生的热量是(  )(课本132页第5题)
A.电热毯多 B. 电扇多 C. 一样多 D. 无法判断
6. 一个标有“220 V 100 W”的电热器,当通过它的电流为 0.5 A 时,它的实际功率(  )(课本132页第6题)
大于额定功率 B. 等于额定功率 C. 小于额定功率 D. 条件不足,无法判断
7. 下列说法中符合事实的是(  )(课本132页第7题)。
A. 一盏 100 W 的白炽灯正常发光 1 h,消耗 1 kW·h 的电能
B. 常用的测电笔就是用来测量家庭电路电压值的工具
C. 当白炽灯两端电压为 2 V 时,流过的电流是 0.2 A,则灯泡电阻是 10 Ω
D. 为了安全用电,洗衣机等家用电器的金属外壳必须与大地保持绝缘。
8.* 由两根电热丝 R1 和 R2 组成的加热器,R1 = 2R2。若用只有 R1 接入电路的挡位烧开一壶水,所用时间为 t;那么用 R1 和 R2 并联接入电路的挡位烧开同一壶水,所用时间为 ____________。(不计热量损失)(课本133页第8题)
9.* 在(a)所示的电路中,电源电压为 6 V 恒定不变,滑动变阻器 R2 的最大阻值是 20 Ω。闭合开关,滑动变阻器的电功率 P 随其接入电路的阻值 R 变化的图像如图 (b)所示,则R1=________Ω;当滑片 P 移至最右端时,电流表的示数为 _________A,此时连续通电10s,电流通过 R1 产生的热量是_________ J。(课本133页第11题)
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【课前预习】
答案:1. 100W 2. 1200 W 3. 100W 4. 1100W 5. 2000W 6. 650W 7. 2000W 8. 800W
【合作探究】
探究点一:
任务一: 1. 3月 照明 耗电产品 2. 为地球发声,与自然共生; 行动!共创未来; 为地球献出一小时
任务二:1. 12.455
2. 12.455 kW h/天 × 30 天 ≈ 373.65 kW h
373.65 kW·h × 0.6 元/kW·h ≈ 224.2元
3.(1)①1级 ②80% 4°C ③26°C
(2)①彻底断电 ②满载 拔掉
(3)①清洁 ②密封性
探究点二:
答案: 1.(1)一级能效(2)待机耗电(3)20℃(4)LED灯
2.(1)步行 骑行 私家车 (2)白色(3)自带
【章末练习】
1.答案:C
解析:电流表:用于测量电路中的电流大小,但不能直接测量电能的消耗。
电压表:用于测量电路中的电压大小,但也不能直接测量电能的消耗。
电能表:专门用于测量电能的消耗,通常安装在电路中以记录一段时间内消耗的电能总量。
滑动变阻器:用于调节电路中的电阻,但不用于测量电能的消耗。
2.答案:B
解析:A、笔记本电脑的功率约为70W,故B不符合题意;
家庭电扇的功率大约为60W,故A不符合题意;
B、电饭锅的功率大约是800W左右,故D符合题意、
C、台灯电功率大40W,故C不符合题意;
D、电冰箱的电功率约为90~200W。
3.答案:D
解析:A、额定电压是指灯泡正常工作时的电压,额定电压是不会变小的,故A错误;
B、由于串联电阻具有分压作用,故实际电压都小于它的额定电压,而不是额定电压小于实际电压,故B错误;
C、额定功率是指灯泡正常工作时的电流,是不会变小的,故C错误;
D、由于串联电阻具有分压作用,两灯均达不到额定电压,故功率达不到额定功率,实际功率小,所以灯变暗,故D正确.
4.答案:C
解析:电炉丝和铜导线串联在电路中,通过它们的电流相等,通电时间也相同。电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多,根据焦耳定律 Q=I2RtQ=I2Rt ,电炉丝产生的热量远大于铜导线,因此电炉丝热得发红,而铜导线却不太热
故选:C。
5.答案:A
解析:电热毯将电能几乎全部转化为热量,而电风扇将大部分电能转化为其他形式的能量,只有少量电能转化为热量。因此,正常工作相同的时间内,电热毯产生的热量最多。
6.答案:A
解析:由电热器的铭牌可知额定电压和额定功率,根据R=求出电热器的电阻;再根据P=I2R求出通过它的电流是0.5A时电热器的实际功率
∵P=UI=, ∴电热器的电阻为: R= ==484Ω, 通过它的电流是0.5A时电热器的实际功率为: P′=(I′)2R=(0.5A)2×484Ω=121W>100W. 故选A.
7.答案:C
解析:A、一只100W的白炽灯正常发光1h,消耗的电能W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW·h,不是1kW·h,故A错误;
B、测电笔是判断火线与零线的工具,测电笔不能测电压,故B错误;
C、根据欧姆定律 :R===10 Ω故C正确;
D、为了安全用电,洗衣机等家用电器金属外壳要接地,故D错误;
8.答案:t
解析:烧开同一壶水所需热量相同,设为Q吸,不计热损失,单独用R1对一壶水加热时,Q吸=I2R1t=
若将这两根电热丝并联接入电路,则电路总电阻:R并==烧开同一壶水所需热量相同,则所用的时间:t并==t
9.答案:(1)10 (2) 0.2 (3) 4
解析:由图象可知,滑动变阻器接入电路中的电阻为R2=10Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大,电功率P=“0.9W,”由P=I2R可得,电路中的电流: 1===0.3A由I=,可得,电路中的总电阻,
R==20Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R1=R - R2=20Ω-10Ω= 10Ω
(2)当滑片P滑至最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流: I' ===0.2A通电10s电流通过R1产生的热量:
Q1= (I') 2R1t= (0.2A) 2×10×10s=4
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