2025-2026学年物理苏科版九年级下册（新教材）第18章跨学科综合 精美课件（44页PPT）

(共44张PPT)
第十八章 能源和可持续发展
第18章 跨学科实践：
《家庭能耗调查与节能环保小屋制作》
（苏科2024版）九年级
下
01
教学目标
02
新知导入
03
新知讲解
05
典例分析
06
课堂练习
04
课堂小结
（苏科2024版）九年级
上
PART 1 教学目标
（苏科2024版）九年级
上
01
教学目标
1. 结合教材能源知识，理解能源分类、电能计算与能量转化，能用物理原理解释保温、采光等节能措施。
2. 通过家庭能耗调查，学会数据统计、对比分析与简单计算，形成科学探究与数据处理能力。
3. 完成节能环保小屋制作，提升动手实践、工程设计与跨学科综合应用能力。
4. 树立节约能源、保护环境与可持续发展意识，主动践行低碳生活，增强社会责任感。
PART 2 新知导入
（苏科2024版）九年级
上
02
新知导入
我们面临的能源挑战
同学们，我们每天在家都会开灯、用电、用空调、用热水器，大家有没有想过：这些能量从哪里来？我们一天要用掉多少能源？
上节课我们学习了能源的分类、电能与可持续发展，知道能源有限、节能刻不容缓。今天，我们就把物理知识用到真实生活中——走进家庭能耗调查，亲手制作节能环保小屋，用科学方法发现浪费、设计节能方案。
这节课，我们不仅要会算能耗、懂原理，更要动手做、会设计，真正做低碳生活的践行者。下面，我们正式开始今天的跨学科实践活动。
02
新知导入
PART 3 新知讲解
（苏科2024版）九年级
上
03
新知讲解
一、我们面临的能源挑战
不可再生能源枯竭
煤炭、石油、天然气等化石燃料储量有限，正面临日益短缺的危机。
能源消耗的环境代价
传统能源利用导致温室效应加剧，引发全球变暖和严重的空气污染问题。
可持续发展是唯一出路
必须转变发展模式，满足当代需求的同时，不损害后代人的利益。
践行国家“双碳”目标
积极响应碳达峰、碳中和战略，推动绿色低碳转型。
03
新知讲解
二、你家的“电老虎”和“电小偷”
电老虎：高能耗大户
空调
夏季制冷、冬季制热，功率大，能耗高
电热水器
24小时保温，待机能耗不容忽视
电小偷：隐形待机耗
电视/机顶盒
关机不拔插头，待机状态持续耗电
充电器
设备充满电后仍插在插座上偷电
隐形浪费：不良习惯
人走灯不灭
离开房间忘记随手关灯，浪费电力
长流水
洗手、刷牙时水龙头未关紧
03
新知讲解
三、家庭能耗调查指导
调查目的
了解家庭主要能源消耗类型和结构
识别家庭中存在的能源浪费现象
运用物理知识（如W=Pt）计算和分析能耗数据
为提出节能方案和制作小屋提供依据
调查任务
设计家庭能耗调查表
记录一周内主要电器的使用情况
统计总用电量
分析数据，找出问题
1、我们要做什么？
03
新知讲解
三、家庭能耗调查指导
2、如何获得能耗数据？
方法一：查看电器铭牌
找到电器铭牌，记录额定功率(P)
估算使用时间(t)，用W=P×t计算耗电量
方法二：使用电力监测仪
可实时显示电器的功率、耗电量
测量数据更准确，使用方便
方法三：查看电能表/账单
记录电能表前后读数差
或直接查看电费账单了解总用电量
03
新知讲解
2、调查家用电器日均使用时间及消耗的电能
用电器名称 额定功率/kW 日均使用时长 日均耗电量/kWh
空调 1.5 5 7.5
电热水器 2.0 1 2.0
洗衣机 0.5 1 0.5
电冰箱 0.15 8 1.2
电视机 0.2 3 0.6
三、家庭能耗调查指导
03
新知讲解
四、节能环保小屋设计原理
1、如何让小屋“冬暖夏凉”？
01 热传导
原理：通过墙壁、屋顶等固体介质传递热量。
解决方案：使用泡沫板、棉花等保温材料填充墙体。
02 热对流
原理：通过门窗缝隙的空气流动进行热量交换。
解决方案：密封门窗缝隙，安装双层真空玻璃。
03 热辐射
原理：通过红外线等电磁波形式传递热量。
解决方案：使用铝箔等反光材料反射辐射热量。
03
新知讲解
四、节能环保小屋设计原理
2、为小屋提供“绿色动力”
太阳能利用方案
原理：太阳能电池板将光能转化为电能，储存于蓄电池中。
应用：为小屋的LED氛围灯、小型换气扇等设备提供持续电力。
风能辅助方案
原理：利用小型风力发电机，将风能转化为机械能再转化为电能。
应用：在自然通风条件下作为辅助电力来源，补充太阳能的不足。
03
新知讲解
五、节能环保小屋小屋制作实践步骤
1、搭建小屋“骨架”
1. 绘制尺寸
根据设计图，在硬纸板上精确画出各部分尺寸。
2. 切割部件
小心切割出墙壁、地板和屋顶，注意使用工具安全。
3. 组装框架
使用胶水或胶带将切割好的纸板组装成小屋基本框架。
4. 稳固结构
检查连接处，确保结构稳固，边角对齐。
03
新知讲解
五、节能环保小屋小屋制作实践步骤
2、植入“节能心脏”
铺设保温层
在小屋墙壁或屋顶内侧粘贴泡沫塑料板，构建隔热屏障。
屋顶反射处理
在屋顶外侧覆盖铝箔纸，有效反射阳光，降低室内温度。
窗户密封处理
将透明塑料片粘贴在窗户位置，增强气密性并减少热量流失。
安装供电系统
安装太阳能板和LED灯，连接电路，确保能源转换通畅。
图示：在模型屋顶安装太阳能板的过程
03
新知讲解
五、节能环保小屋小屋制作实践步骤
3、赋予小屋“个性”
外观创意装饰
发挥创意，用颜料、彩纸等材料装饰小屋外观，打造独一无二的视觉风格。
微缩景观构建
制作迷你家具、小花园等场景，丰富小屋的细节，让模型更加生动逼真。
功能系统调试
检查所有节能装置（如太阳能板、LED灯等）是否能正常工作，确保实用性。
03
新知讲解
五、节能环保小屋小屋制作实践步骤
4、成果展示
作品 A：风能发电小屋
设计理念：利用风能与太阳能互补，实现全天候绿色能源供应。
作品 B：生态循环住宅
设计理念：融入绿植景观与雨水收集系统，打造会呼吸的生态建筑。
作品 C：智能温控小屋
设计理念：结合智能温控系统，实时调节室内环境，最大化节约能源。
03
新知讲解
五、节能环保小屋小屋制作实践步骤
5、评估交流
评价维度 评价标准 分值
科学性 节能原理应用正确，数据测量与分析合理。 20
创新性 设计理念新颖，节能方法有创意。 20
实用性 模型结构稳固，节能功能可演示。 20
美观性 制作精细，外观设计美观、协调。 20
团队合作 小组分工明确，成员协作良好。 20
总分 100
PART 4 课堂小结
（苏科2024版）九年级
上
04
课堂小结
家中能耗调查并制作节能环保小屋.
①调查家中的用电情况.
②了解用电器的耗电情况.
③提出节约用电的建议.
④评估采纳节电建议后的效果.
①节能环保小屋设计原理
②节能环保小屋小屋制作实践步骤.
③成果展示.
④交流与评估.
家庭能耗调查与节能环保小屋制作
项目二
项目一
项目提出
改进措施
PART 5 典例分析
05
典例分析
例1．为了减少对大气污染，可对秸秤进行回收加工制成秸秤煤，完全燃烧2kg秸秤煤可放出_________J热量；若这些热量完全被水吸收，可使_________kg的水由20℃升高到40℃；若秸秤煤不完全燃烧，则它的热值会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（q秸=2.1×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃））
4.2×107
500
不变
05
典例分析
【答案】4.2×107 500 不变
【详解】[1]完全燃烧2kg秸秤煤可放出的热量为
[2]若这些热量完全被水吸收，则根据可算出由20℃升高到40℃水的质量，即
[3]热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，若秸秤煤不完全燃烧，则它的热值不变。
例2．如图所示是小明家的电能表。
（1）5月初，小明家电能表示数为1232.8kW h，6月初的
示数如图所示，他家5月初至6月初消耗的电能是________度；
（2）小明让某一用电器单独工作15min，这段时间内，电能表的转盘刚好转了300转，则该用电器15min消耗的电能是________kW h。
【答案】 110 0.2
【详解】电能表示数最后一位为小数位，如图示数为1342.8kW·h，他家5月初至6月初消耗的电能是1342.8kW·h-1232.8kW·h=110 kW·h=110度
用电器消耗的电能为
110
0.2
05
典例分析
05
典例分析
例3．节能灯铭牌上的“9W”表示（　　）
A．节能灯的额定电压 B．节能灯的实际电压
C．节能灯的额定功率 D．节能灯的实际功率
【答案】C
【详解】节能灯铭牌上的“9W”表示正常工作状态下，节能灯的功率，即为额定功率。
故选C。
C
05
典例分析
例4. 研究发现，额定功率为3W的LED灯与额定功率为8W的节能灯，以及额定功率为25W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是（　　）
A．三个灯的实际功率相同
B．LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少
C．LED灯比节能灯的电流做功快
D．LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
D
05
典例分析
【答案】D
【详解】A．额定功率3W的LED灯、额定功率8W的节能灯、额定功率为25W的白炽灯均正常工作时，实际功率均等于额定功率，白炽灯的实际功率最大，故A错误；
B．LED灯比节能灯的实际功率小，但未说明工作时间，不能判断消耗电能的多少，故B错误；
C．功率表示电流做功的快慢，LED灯比节能灯和白炽灯的额定功率小，正常工作时LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功慢，故C错误；
D．LED灯比节能灯的额定功率小，正常发光时的亮度相当，所以LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高，故D正确。
故选D。
05
典例分析
例5．如图所示，阻值为R 的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U 的电源上。闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（　　）
D
A B C D
05
典例分析
【答案】D
【解析】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，根据
为使电阻丝在相同时间内产生的总热量最多，电压应接2U，电路总电阻应最小，使两电阻并联，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
03
新知讲解
例7、图是一款智能电加热杯垫，它适用于不同材质、不同形状的杯子，具有“轻轻一放，随即加热，恒定保温”的特点。该杯垫有加热、保温两个挡位，内部简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，电源电压为220V，R1的阻值为2200Ω。闭合开关S1、S2时为高温挡，高温挡的功率为66W，只闭合开关S1时为低温挡。求：
（1）低温挡工作时的电功率；
（2）高温挡工作2min，杯垫产生的热量；
（3）电热丝R2的阻值。
03
新知讲解
【答案】（1）22W；（2）7920J；（3）1100Ω
【详解】（1）由题意可知，只闭合S1是低温挡，分析电路可知，此时电路中只有R1工作，因此低温挡工作时的电功率
（2）高温挡的功率为66W，则工作2min杯垫产生的热量为
（3）闭合开关S1、S2时为高温挡，高温挡的功率为P=66W，由于此时R1、R2同时工作，且R1的功率为22W，则电热丝R2的功率为
根据P=U2/R，可得
PART 6 课堂练习
（苏科2024版）九年级
上
06
课堂练习
1．小明同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把初温为20℃的1kg水加热到100℃，消耗了0.025m3的天然气。则水吸收的热量为______________J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为________ 。c水=4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值取4×107J/m3。
3.36×105
33.6%
06
课堂练习
2．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气。煤气的热值取4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg℃）。求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。
答案：（1）8.4×106J；（2）3.36×107J；（3）25%
06
课堂练习
3．如图所示，是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息（其中imp表示指示灯闪烁次数），下列选项中正确的是（　　）
A．小英家上个月消耗的电能为1011kW·h
B．电能表上指示灯闪烁次数越多，说明电路
中消耗电能越多
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消
耗电能0.2J
D．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B
06
课堂练习
4．如图所示，两个电饭锅甲和乙，甲的额定功率为1200W，乙的额定功率为800W。在它们正常工作的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．电饭煲甲消耗电能多
B．电饭煲乙消耗电能少
C．电饭煲甲消耗电能快
D．电饭煲乙消耗电能快
C
06
课堂练习
5．将规格都是“220 V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中，错误的是 ( )
A．三个电器产生的热量一样多
B．电流通过三个电器做功一样多
C．三个电器消耗的电能一样多
D．电烙铁产生的热量最多
A
06
课堂练习
6、某导体的电阻为10欧，通过的电流为0.2A，求
①导体两端的电压是多少？
②通电10min,消耗的电能是多少J
答案：①2V ②240J
06
课堂练习
7．小雯买了一款可以通过USB接口连到电脑上的电热杯垫，如图甲所示，电热杯垫有加热和保温两挡功能。杯垫内部简化电路图如图乙所示，R1、R2为加热电阻，USB接口的输出电压为5V，R1的阻值为10Ω，加热功率为7.5W。求：
（1）电热杯垫保温时电路中的电流；
（2）保温30min产生的热量；
（3）电阻R2的阻值。
0.5A
4500J
5Ω
06
课堂练习
8．某紫砂电饭锅的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻，电饭锅工作时，通过开关S1、 S2实现保温、加热挡位控制，已知加热功率为462W， R1＝2200Ω求；
（1）电饭锅工作时通过 R1的电流；
（2）电饭锅处于保温挡时，工作 1min产生的热量；
（3）R2的阻值。
答案：（1）0.1A （2）1320J （3）110Ω
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
（苏科2024版）九年级
上