18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议（课件41页）2025

利用技术工具如代码、模拟软件进行跨学科实践 #生活技巧# #学习技巧# #跨学科学习#

幻灯片 1：封面
标题：18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议
副标题：科学原理?生活应用?环保行动
幻灯片 2：实践背景与意义
能源现状：电能是家庭生活的重要能源，我国电力主要来自火力发电（依赖煤炭），过度用电不仅增加家庭开支，还会加剧能源消耗和环境污染（如碳排放增加）。
跨学科视角：结合物理学（电能、电功率知识）、环境科学（节能减排与环保）、经济学（成本控制），提出科学合理的节电建议。
实践目标：通过分析家庭用电情况，运用\( W=Pt \)等公式解释节电原理，帮助家庭减少电能浪费，培养节能意识和环保习惯。
幻灯片 3：家庭用电现状分析
主要耗电设备：
大功率用电器：空调、电热水器、电暖气等，功率多在 1000W 以上，是耗电 “大户”。
常用小功率用电器：电视机、冰箱、照明灯具等，虽功率较小，但使用时间长，累计耗电量不容忽视。
常见浪费现象：
用电器长时间待机（如电视机、机顶盒不拔插头）。
大功率用电器使用不当（如空调温度设置过低 / 过高）。
照明灯具功率过大或亮度浪费（如白天开灯、无人房间灯未关）。
旧电器超期使用（能耗高、效率低）。
幻灯片 4：节电建议 1—— 优化大功率用电器使用
空调使用技巧：
温度设置：夏季不低于 26℃，冬季不高于 20℃。根据\( W=Pt \)，温度每调高 1℃（夏季）或调低 1℃（冬季），空调压缩机工作时间减少，可节电 10% 左右。
定期清洁：过滤网积尘会导致空调散热效率下降，压缩机频繁启动，增加耗电量。每月清洁一次可节电 5%~8%。
配合风扇使用：空调开启时搭配风扇，利用空气循环使室温快速均匀，可降低空调设定温度 2℃，节电约 15%。
电热水器使用：
温度设定：家庭热水温度设为 50~60℃即可满足需求，温度每降低 10℃，可节电 8%~10%（避免反复加热保温）。
分时供电：使用带定时功能的电热水器，避开用电高峰期（如白天），仅在使用前 1~2 小时通电加热，减少保温能耗。
保温措施：给热水器包裹保温棉，减少热量散失，降低反复加热频率，每月可节电 5~10 度。
幻灯片 5：节电建议 2—— 合理选择与使用小功率用电器
照明系统优化：
光源替换：用 LED 灯替代白炽灯和传统节能灯。相同亮度下，LED 灯功率仅为白炽灯的 1/10、节能灯的 1/3，寿命却是白炽灯的 20 倍。例如：10W LED 灯亮度相当于 60W 白炽灯，工作 10 小时可节电 0.5 度。
智能控制：安装声控开关（楼道）、光感开关（阳台），避免无人时照明浪费；养成 “人走灯灭” 习惯，减少无效照明时间。
电视机与机顶盒：
减少待机：长期待机时，电视机功率约 5~10W，机顶盒约 10~15W，按每天待机 12 小时计算，每月耗电约（5+15）W×12h×30=7.2 度，断电可节省这部分电能。
亮度与音量调节：降低屏幕亮度和音量，不仅护眼，还可减少电视机功率（每降低 10% 亮度，功率减少 5%~8%）。
幻灯片 6：节电建议 3—— 改善电路与设备维护
电路检查与优化：
更换老旧线路：老化线路电阻增大（\( R=\rho\frac{l}{S} \)），会导致电压损耗增加，用电器实际功率下降（\( P=\frac{U^2}{R} \)），同时增加能耗和安全隐患，定期检查并更换线路可提高用电效率。
合理布线：大功率用电器（如空调、电热水器）单独布线，避免与其他用电器共用线路，防止电压下降导致效率降低。
设备维护与更新：
及时维修故障设备：冰箱门封不严会导致制冷效率下降，压缩机频繁工作；洗衣机漏水会增加电机负荷，这些故障都会增加耗电量，及时维修可恢复设备效率。
淘汰高能耗旧电器：根据能效等级选择电器（1 级最节能），例如：1 级能效冰箱比 3 级能效冰箱每天节电约 0.5 度，使用寿命内可节省大量电能。
幻灯片 7：节电建议 4—— 培养节能生活习惯
日常用电习惯：
缩短用电时间：用洗衣机时集中洗涤衣物，避免少量衣物多次洗涤；使用电脑后及时关机而非长时间待机（待机功率约 5~10W）。
合理利用自然能源：白天利用自然光照明，减少灯具使用；夏季利用自然通风降温，减少空调使用时间。
监控用电情况：通过电能表记录每日用电量，分析耗电高峰时段，针对性调整用电行为（如避开 18:00~22:00 高峰用电）。
家庭用电管理：
制作 “家庭节电清单”：记录各用电器功率和使用时间，根据\( W=Pt \)估算耗电量，找出节电潜力大的设备。
家庭成员分工：明确每人的节电责任（如孩子负责关灯，家长负责检查待机设备），形成节能氛围。
幻灯片 8：节电效果与环保价值
经济收益：以一个普通家庭为例，实施上述建议后，每月可节电 50~100 度，按电价 0.5 元 / 度计算，每年可节省电费 300~600 元。
环保贡献：每节约 1 度电，可减少约 0.9kg 二氧化碳排放（以火力发电计算）。一个家庭每年节电 600 度，相当于减少 540kg 二氧化碳排放，为应对气候变化贡献力量。
长期价值：节能习惯的养成不仅降低生活成本，还能培养家庭成员的资源节约意识，推动社会绿色发展。
幻灯片 9：实践行动方案
步骤 1：家庭用电调查
记录家中所有用电器的额定功率和每日使用时间，填写 “家庭用电记录表”。
读取电能表数据，计算一周内的总耗电量，分析主要耗电设备。
步骤 2：制定节电计划
针对高耗电设备，选择 2~3 条适用的节电建议（如空调温度调节、LED 灯替换）。
明确实施时间和责任人，例如：本周更换客厅白炽灯为 LED 灯，由家长负责采购安装。
步骤 3：效果跟踪与调整
实施计划后，每周记录电能表数据，对比节电前后的耗电量变化。
分析计划执行中的问题（如习惯未坚持），调整方案（如设置提醒标语）。
幻灯片 10：知识链接与跨学科拓展
物理学原理：所有建议均基于\( W=Pt \)（减少功率\( P \)或时间\( t \)可降低电能消耗）、\( P=UI \)（提高设备效率即降低无用功率）等公式，体现物理知识在生活中的应用。
环境科学关联：节电减少煤炭消耗，降低二氧化硫、氮氧化物等污染物排放，改善空气质量，保护生态环境。
社会学意义：家庭节能是社会节能减排的基础，推广节电建议可带动社区、城市的节能行动，形成绿色生活方式。
幻灯片 11：总结与倡议
核心建议回顾：优化大功率设备使用、选择节能电器、改善电路维护、培养节能习惯，从 “功率” 和 “时间” 两方面减少电能消耗。
行动倡议：
从我做起，从现在做起，践行节电建议，记录节电成果。
向家人、朋友分享节电知识，带动更多家庭参与节能行动。
关注新能源技术（如太阳能路灯、光伏充电），探索绿色用电新方式。
结语：节约用电不仅是降低开支的手段，更是负责任的生活态度和环保行动，让我们共同守护能源资源，共建绿色家园。
幻灯片 12：实践作业
完成 “家庭用电调查记录表”，分析家中主要耗电设备及浪费现象。
选择至少 2 条节电建议在家中实施，持续一周并记录电能消耗变化，撰写实践报告。
设计一份 “家庭节电宣传海报”，结合物理知识解释节电原理，张贴在家中提醒家人。
2024人教版物理九年级全册
18.3 跨学科实践：
为家庭节约用电提建议
第十七章 欧姆定律
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
灯泡亮度发生了改变，表明灯泡消耗的电功率变化了，如何测量小灯泡的电功率呢？
（1）需要测定的物理量
根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。
用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。
1. 设计实验
一、测量小灯泡的电功率
（2）实验电路图
在电路中，使小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流，使小灯泡在不同电压下发光。
A
V
L
R
S
（3）选择实验器材
根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V 0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。
一、测量小灯泡的电功率
2
实验器材：电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。
一、测量小灯泡的电功率
（4）设计记录表格
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
2
3
一、测量小灯泡的电功率
①按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。
2. 进行实验
A
V
L
R
S
一、测量小灯泡的电功率
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数 ，并观察灯泡的发光情况。
{BDBED569-4797-4DF1-A0F4-6AAB3CD982D8}电压2.5V
{BDBED569-4797-4DF1-A0F4-6AAB3CD982D8}电流0.26A
一、测量小灯泡的电功率
③ 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。
{BDBED569-4797-4DF1-A0F4-6AAB3CD982D8}电压2.0V
{BDBED569-4797-4DF1-A0F4-6AAB3CD982D8}电流0.22A
一、测量小灯泡的电功率
④闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。
{BDBED569-4797-4DF1-A0F4-6AAB3CD982D8}电压2.9V
{BDBED569-4797-4DF1-A0F4-6AAB3CD982D8}电流0.28A
一、测量小灯泡的电功率
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
2.5
2
2.0
3
2.9
0.44
0.65
0.81
正常
较暗
较亮
0.22
0.26
0.28
⑤数据处理
根据公式P=UI 计算出小灯泡的额定功率和实际功率。
一、测量小灯泡的电功率
3. 分析与论证
（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
（2）小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。
（3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W
一、测量小灯泡的电功率
实验结论
（1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W
（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮.
一、测量小灯泡的电功率
4. 交流讨论
（1）对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值?
【分析】额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。
一、测量小灯泡的电功率
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 实验名称
测量小灯泡的电功率
测小灯泡电阻
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 相同点
①测量的物理量都是电压和电流；
②测量的电路图(实验装置)相同；
③滑动变阻器的作用相同。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}不同点

测电功率P=UI
测灯泡电阻R=U/I
实验结论不同
小灯泡的亮度由它的实际电功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。
小灯泡的电阻随着灯丝温度的升高而变大。
实验原理不同
（2）本实验与伏安法测小灯泡电阻相比较，有哪些异同点？
一、测量小灯泡的电功率
5. 想想做做
（1）小华同学想探究发光二极管的发光情况。他选择了额定电压为6V的发光二极管换下小灯泡接入电路。闭合开关时，发光二极管的亮度和小灯泡正常发光差不多，电流表指针偏小，且调节滑动变阻器的滑片时，发光二极管的亮度和电流表示数几乎不变。这时小华将电流表换成量程更小的灵敏电流计，
同时为了多测几组数据将滑动变阻器
更换最大阻值比较大的滑动变阻器。
一、测量小灯泡的电功率
（2）小华测出几组数据后作出了发光二极管的U-I图像如图所示，他发现在亮度相当的情况下，发光二极管的功率要比小灯泡小的多，分析原因。
【分析】根据U-I图像可知，发光二极管发光时，电流为20mA左右， 电功率P=UI=6V×0.02A=0.12W，所以功率比小灯泡小的多，亮度相当，说明二极管的效率很高。
因为普通的灯泡发光时，电能主要转化为内能，很小一部分转化为光能，而大部分的内能散发到了空气中，浪费了大量的电能；
新型的二极管光源，可以将电能直接转化为光能，效率高，只有很小一部分转化为内能，所以是近年来大力发展的新型光源．
一、测量小灯泡的电功率
课堂小影院——《测定小灯泡的电功率》
设计实验：借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。
实验器材
电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。
1. 单伏法（测量器材是电压表，缺少电流表 ）
二、特殊方法测小灯泡的电功率
（1）已知小灯泡的额定电压U额
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。
灯泡的额定电流： ????额= ????合?????额????0
灯泡的额定功率：
????额=????额????额 = ????额????合?????额????0
?
二、特殊方法测小灯泡的电功率
（2）已知小灯泡的额定电流I额
①闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0 ，此时灯泡正常发光；
②闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。
③计算
灯泡的额定电压：????额=????合?????额????0
灯泡的额定功率：
?
二、特殊方法测小灯泡的电功率
2. 单安法（测量器材是电流表，缺少电压表）
设计实验：借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。
实验器材
电源（电源电压未知），1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。
二、特殊方法测小灯泡的电功率
（1）已知小灯泡的额定电压U额。
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光；
②闭合S 、S2 ，断开S1，电流表测出通过R0与L的合电流I总。
③灯泡的额定电流： ????额= ????总?????额????0
灯泡的额定功率：
????额=????额????灯 = ????额（????总?????额????0）
?
二、特殊方法测小灯泡的电功率
（2）已知小灯泡的额定电流I额 。
①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；
②闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。
灯泡的额定电压：

灯泡的额定功率：
????额=????额????额 = （????总?????额）????额????0
?
????额= ????????0=（????总?????额）????0
?
二、特殊方法测小灯泡的电功率
视频讲解——《单伏法、单安法测电阻》
【项目提出】
电能是生产生活中所需要的重要能源，我们要从身边的点点滴滴做起，
注意节约用电。请你了解家中的用电情况并提出节约用电的建议。
【项目分析】
要节约用电，首先要了解家中的用电情况，然后提出有针对性的建议。
【项目实施】
任务一 调查家中的用电情况
表1:
某市居民用户电价表
用户
分类
分档
户年用电量
（度）
价格（元/度）
未分时
分时
一户
一表
居民
用户
第一
档
??????????????????????
（含）
0.617
峰时段
0.617
谷时段
0.307
第二
档
??????????????????????????????????? （含）
0.667
峰时段
0.677
谷时段
0.337
第三
档
4 800 以上
0.917
峰时段
0.977
谷时段
0.487
某市居民用户电价表
用户
分类
分档
户年用电量
（度）
价格（元/度）
未分时
分时
一户
一表
居民
用户
第一
档
0.617
峰时段
0.617
谷时段
0.307
第二
档
0.667
峰时段
0.677
谷时段
0.337
第三
档
4 800 以上
0.917
峰时段
0.977
谷时段
0.487
（1）小明一家三口2024年用电量为3 021度，由表1可知，他家的阶梯
电价属于第____档，即峰时段电价为______元/度，谷时段电价为_____
__元/度。
一
0.617
0.307
（2）从上一年度的用电情况看，小明家的人均用电量偏高。
任务二 了解用电器的耗电情况
（3）小明想知道他家中哪一个用电器最耗电，他应该去查看用电器的
__________。
额定功率
（4）表2为他家三个用电器的部分参数，使用时间相同的情况下，耗电
量排序是：________> ________> ______。
表2：
?
用电器
电水壶
电脑
吸尘器
额定电压
?????????????????
?????????????????
?????????????????
额定功率
??????????????????????
?????????????????
?????????????????
用电器
电水壶
电脑
吸尘器
额定电压
额定功率
电水壶
吸尘器
电脑
任务三 提出节约用电建议
（5）经过查阅资料，小明了解到?????????????白炽灯和????????????? 节能灯照明亮度
相同，他建议爸爸将白炽灯换成节能灯。请你再提出两条家庭电路中节
约用电的建议。
?
①__________________；
②__________________________________________________。
人离开时随手关灯
不要让电脑、电视机长时间处于待机状态（合理即可）
任务四 评估节约用电建议的效果
（6）表3为某广告中???????????? 灯与节能灯的数据对比，如果广告属实，将一
个额定功率为?????????????的节能灯替换成亮度相当的???????????? 灯，假设这盏灯日
均工作10小时，通过计算说明一年（以360天计算）可以节约多少度电。
表3：
?
相同亮度
???????????? 灯
节能灯
?????????????
?????????????
?????????????
?????????????
?????????????
?????????????
相同亮度
节能灯
解：从表3中可知，??????????????????????????=??????????????????????????=??????????????????????????=????.????，故额定功率为????????????? 的节
能灯的亮度等同?????????????×????.????=?????????????的???????????? 灯，假设这盏灯日均工作10
小时，一年（以360天计算），可以节约的电能
?
????=????????????=(???????????????????????????)×?????????????×?????????????=????????×?????????????????????×??????????????????????×?????????????????=????????.?????????????????? 。一年可节约57.6度电。
?
【展示交流】
项目接近尾声，同学们坐在一起交流本次活动的收获，你觉得他们会说
些什么？
1.小敏家住某5层公寓楼的4楼，当他在1楼按下楼道灯
开关，5盏“??????????????????????????????? ”的楼道灯全部点亮，然后延
时60秒均自动关闭。小敏正常每登一层楼所需时间为
12秒，他意识到楼道灯这样的工作方式有些浪费电能，
于是对楼道电路进行改进，改进电路如图，???? 为启动
?
延时开关，????为感应跳转开关，????按下时????接通触点1、2，???? 感应到人到2
楼，跳转至触点2、3，感应到人到3楼，跳转至触点3、?????? 跳转后若
20秒后感应不到人，则???? 断开。
?
（1）按照原先楼道灯的工作方式，小敏正常上楼回家一次，楼道灯一
共消耗多少电能？
解：小敏正常上楼回家一次，楼道灯一共消耗电能
????=????×?????????????×?????????????=?????????????????????? 。
?
（2）改进后的方案中，???? 跳转前后，通过启动延时开关的电流大小
______（填“增大”“减小”或“不变”），小敏正常上楼回家一次，比原来
节约多少电能？
?
解：改进后小敏正常上楼回家一次，消耗的电能为
????′=?????????????×(?????????????+?????????????+?????????????+?????????????)=?????????????????????? ，故比原来节约电
能????????=????′?????=?????????????????????????????????????????????=?????????????????????? 。
?
不变
2.项目化学习小组以“校园直饮水机
结构探秘”为主题，开展项目化实践
活动。
项目一 加热原理
（1）现用电热片????、???? 接入图甲电路模拟电热开水器的电路。已知电热
片????、????的阻值为????????? 或????????????? ，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同
学利用图甲电路确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为????????? ，温变油
墨在温度升高到一定值时颜色会褪去。将红色温变油墨纸片同时放在
????、????上面，闭合开关????，发现????上纸片的红色先褪去，则???? 的阻值为____。
?
18
（2）图甲电路能模拟电热开水器保温和加热两挡功能。根据（1）中数
据，计算图甲电路的加热功率为多少？
解：开关????、????????均闭合时，电路为???? 的简单电路，此时电路处于加热挡，
????加=(????????????????)=(?????????)?????????????=????????????? 。
?
项目二 热交换器设计
项目化小组的同学想到将电热开水器中的开水变成温开水，需要冷却放
热。若将冷却放出的热量利用起来，用于提高进电热开水器前水的温度，
可以节约电能。于是小组同学设计了如图乙所示的方案。
（3）该方案采用波纹管，波纹管比直管效果更佳的原因是___________
______________________________________________________________
_____。
波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的
项目三 节能效果
（4）校园直饮水机采用上述热交换的方式，使进水管的水从?????????℃ 变成
?????????℃，再通电加热至?????????????℃。要得到?????????????????的?????????????℃ 开水，相较于将
?????????℃ 的自来水直接烧开，此方式可节约多少电能？［不计热量损失，
????水=????.????×?????????????????/(??????????℃)]
?
解：可节约电能????=????吸=????水????????????=????.????×?????????????????/(?????????℃)×?????????????????×(?????????℃??????????℃)=????.????????×????????????????? 。
?
谢谢观看！

网址：18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议（课件41页）2025 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/1286943

相关内容

18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 导学案 （含答案）2025
18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 导学案 （含答案）2025
跨学科实践：为家庭节约用电提建议
人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议教学课件ppt
家庭节能的建议与措施课件
跨学科学习方法论与实践.docx
【新课标】3.5 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题（教学课件+视频）【2024人教新版八上物理高效完全备课】34页ppt
杭州发布节电倡议：节约用电、科学用电、错峰用电
初中沪教版（2024）跨学科实践活动5 调查日常生活中金属废弃物的种类及回收利用一等奖ppt课件
基于“生活教育”理念的小学语文跨学科教学实践研究

随便看看