第3节+跨学科实践：为家庭节约用电提建议（同步教学课件）物理新教材人教版九年级全一册

第十八章电功率第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议九年级全一册•人教版

学习目标物理观念经历调查家庭用电情况的过程，能应用电功、电功率的知识，为家庭节约用电提建议。科学思维能对家庭用电情况进行分析并提出自己的见解，发展分析推理能力。科学探究在实践活动中能与他人协作，经历信息收集、建议提出、交流评估等过程，提升合作学习的意识。科学态度与责任4.通过实施家庭节电建议，增强节约用电的意识。教学重点根据项目要求，调查家庭用电情况，能应用电功、电功率的知识，为家庭节约用电提建议。教学难点体验调查实践的过程。

重点难点1.项目提出2.项目分析3.项目实施4.展示交流5.课堂总结6.提升训练

学习内容一、项目提出第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议一、项目提出我们都知道，电能在日常生活中的单位是kW·h（度）。想一想：1度电的作用有哪些？洗衣机工作约3h笔记本工作约30h白炽灯、日光灯工作约25h一、项目提出空调工作约0.5h电烤箱工作约1h电饭煲工作约1.5h1度电的作用一、项目提出灌溉农田约330m2采煤约100kg炼钢约1.6kg1度电的作用一、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。你的家中有没有浪费电的现象？请你了解家中的用电情况并提出节约用电的建议。二、项目分析第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议二、项目分析要节约用电，首先要了解家中用电情况，然后才能提出有针对性的建议。具体任务如下：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。

三、项目实施第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议三、项目实施任务1：调查家中的用电情况方案1：通过电能表计算家中一段时间内消耗的电能方案2：通过上网等手段从电网公司直接了解家中一段时间内消耗的电能1个月消耗的电能：W耗＝W末-W初＝6262.3kW·h－6022.3kW·h＝240kW·h三、项目实施方案1：通过电能表测量家中一段时间内消耗的电能。方案2：通过上网等手段从电网公司直接了解家中一段时间内消耗的电能。三、项目实施三、项目实施分析讨论：家庭中哪些用电器的耗电量较大？算一算你家哪件电器是“耗电冠军”？方案（1）：通过查阅用电器的铭牌或说明书，了解用电器的额定功率，再结合它们的工作时间，计算出它一天消耗的电能。任务2：了解用电器的耗电情况三、项目实施用电器电功率/W用电器电功率/W用电器电功率/W空调1000~3000电磁炉800~2200吹风机1000~2300电暖气800~2500电饭煲500~1500电视机100~250洗衣机500~1000电热水壶1500~1800笔记本电脑40~50电热水器1500~3000抽油烟机140

台式电脑200~300电风扇30~100

电冰箱70~250手机充电器45~110常见家用电器的额定电功率三、项目实施用电器功率/W工作状态日均使用时长/h周耗电量/kW·h电热水器2000正常工作1电饭煲800正常工作1洗衣机500正常工作0.5电视200正常工作5电冰箱100正常工作15小明家部分用电器使用情况如下：145.61.7510.57.0冰箱一般工作25min，停15min

耗电量与电功率和使用时长均有关，电冰箱电功率低，但一直处于待机状态，使用时长最长.为什么冰箱电功率低但总耗电较高？方案（2）：利用电力监测仪直接测量用电器在不同工作状态下的实际功率和一天消耗的电能。三、项目实施电力监测仪的使用：①将与家庭电路中插座相匹配的电力监测仪插入插座中；②将用电器的插头插入电力监测仪的插座中；③通过上、下键调节出要测量参数的界面。（如实际功率、使用时间、消耗电能）测量消耗的电能消耗电能W＝0.02kW·h台灯正常工作实际功率P＝8W使用时间t＝2.5h

电力监测仪的使用：三、项目实施三、项目实施视频——《用电力监测仪测量电热水壶烧水时的耗电量》结论：将一壶1.7L的水烧开，耗电约0.2kW·h三、项目实施任务3：提出节约用电建议可探究的节电问题：（1）电视机在待机状态时也会消耗电能吗？（2）电饭锅分别在煮饭模式和保温模式下工作1小时会消耗多少度电？（3）用冰箱保存食物，在不影响保鲜功能的前提下，冷藏室处于哪个挡位更省电？（4）空调在制热模式下，处于不同温度的耗电情况如何？怎样设置温度更省电？（5）其他节电问题……三、项目实施（1）用电器待机状态耗电情况想一想：用电器在待机状态下是否耗电？哪些用电器在待机状态下耗电量最大？机顶盒结论：机顶盒待机状态下耗电量最大.三、项目实施若机顶盒24小时待机，一个月待机状态下约耗电7.4kW·h，若全班50个家庭都有机顶盒待机，一年浪费的电能可供教室空调（2000W）开多久？

一年浪费的电能可供教室空调（2000W）开92.5天。三、项目实施总结：家电待机耗电量比较大的设备主要集中在以下三类：①电视机电视待机功率约3~5瓦。若每天待机16小时，电视年耗电量约29度。‌②电热水器电热水器待机功率约3~8瓦。若24小时保温，每月耗电量约10~90度（60升机型）。建议隔日使用可拔掉插头，每月可省50~80度电。‌③机顶盒机顶盒待机功率中位数8瓦，最大可达30瓦。若每天待机16小时，年耗电量约70~150度，相当于每年多交42~90元电费。‌（2）探究电饭锅在煮饭模式和保温模式下工作1小时分别消耗多少度电？实验器材：电力监测仪、电饭锅。实验步骤：①将电力监测仪插入家庭电路的插座中，电量调零；②将电饭锅设置为煮饭模式工作1小时，测量并记录消耗的电能；③将电饭锅设置为保温模式工作1小时，测量并记录消耗的电能。三、项目实施①将电力监测仪插入家庭电路的插座中，电量调零；三、项目实施②将电饭锅设置为煮饭模式工作1小时，测量并记录消耗的电能；三、项目实施W煮饭＝0.15kW·hW保温＝0.01kW·h三、项目实施③将电饭锅设置为保温模式工作1小时，测量并记录消耗的电能。实验结论：电饭锅在保温模式下也会消耗电能。饭煮熟一段时间后应及时断电，减少保温耗电。三、项目实施（3）关于用电器的能效等级能效等级是表示家用电器产品能效高低的一种分级方法。其中1级耗能最低，最省电，能效等级最高。在实际生活中，可以选购能效等级更高的用电器。三、项目实施三、项目实施①节约用电原理分析（4）节约用电建议根据调查结果，从用电器的使用时长、使用状态等角度，总结一些节约用电的建议。W=Pt节电途径减小功率P换高效设备缩短时间t减少无效使用三、项目实施②节约用电建议习惯优化类（缩短用电器工作时间t）例如，使用空调时注意温度的设定：夏季≥26℃，冬季≤20℃。关电源、减少待机时间。

设备升级类（降低功率P）例如，白炽灯→LED灯。选用一级能效电器（如变频空调）。智能管理类（减少无效能耗）例如，使用定时插座控制用电器工作时间。远程断电：例如，离家时使用手机的APP可以关闭忘记断电的电器。根据调查结果，从用电器的使用时长、使用状态等角度，总结一些节约用电的建议.（5）根据你家的用电情况，回答下列问题：①我采取的节电建议是：__________________。在我家实施节电措施前，一周的时间内耗电为：_______kW·h；实施节电措施后，一周的时间内耗电为：_______kW·h；比采取节电措施前消耗的电能_______（“减少”或“未减少”）。若减少，比采取节电措施前减少_______kW·h。②在实施节电建议的过程中，我遇到的问题是：__________。解决问题的方法是：______________________。三、项目实施三、项目实施（1）根据任务3中的节电建议，预测一周节电量:如：①夏季空调制冷工作时，若设定温度调高1℃，则室温能更快达标，可减少压缩机运行时间。预测一周节电量（取Δt≈0.3h/日，P空调=2kW）：ΔW=P空调×Δt×7=2kW×0.3h×7=4.2kW·h

②把额定功率60W的白炽灯换为8W的LED灯，预测一周节电量（取t≈8h/日）：

ΔW=（P白炽-PLED）×t=（0.06kW-0.008kW）×8h×7=2.9kW·h（2）一周后对比电表数据验证效果有条件时，可以对比实施前后电能表读数，计算实际节电量。任务4：评估节电建议的效果四、展示交流第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议四、展示交流把家中的用电情况、节电建议以及实施效果整理后分享给其他同学，看看哪些同学的节电措施更全面、更有效。汇总同学们的发现、改进建议，形成一份综合性的研究报告，共同为家庭提供实用的节电建议。四、展示交流评估内容自评互评师评能提出调查家中用电情况的方案并进行交流。能针对一个节电问题进行深入探究，设计实验、进行实验、拍照记录、整理数据、分析数据、得出结论，并进行展示交流。能根据研究结果提出合理的节电建议。能实施节电建议，并评估节电建议的效果。汇报评价表

从以下角度对汇报进行评估（★★★为优秀，★★为优良，★为一般）五、课堂总结第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议五、课堂总结

了解家中的用电情况并提出节约用电的建议.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调查家中的用电情况.

②了解用电器的耗电情况.

③提出节电建议.④评估节电建议的效果.

为家庭节约用电提建议项目实施项目分析项目提出展示交流六、课堂练习第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议六、课堂练习1．如表所示是小明收集到家里三种大功率用电器在10月份正常使用时的工作情况。该月（30天）消耗电能最多的用电器是（）A.储水式电热水器B.空调C.电饭锅D.一样多C家用电器名称额定电压U/V额定功率P/W平均每天正常工作时间t/h储水式电热水器22015000.5空调22010000.3电饭锅22020000.5【解析】电热水器月消耗的电能W=Pt=1.5kW×0.5h×30=22.5kW·h空调月消耗的电能W=Pt=1kW×0.3h×30=9kW·h电饭锅月消耗的电能W=Pt=2kW×0.5h×30=30kW·h六、课堂练习2．为倡导绿色低碳生活和提高节约用电意识，我市对居民用电采取不同的收费标准，其中之一是按照基本电价收费。基本电价分为两个阶梯：每月用电量240度以下（含）的部分，电费为0.488元/度；每月用电量超过240度的部分，电费是0.538元/度。如图所示，是小南家中的电能表月初和月底的示数，这个月小南家里用电是______kW·h，若按照基本电价收费，小南家这个月应交的电费是________元。170.92340【解析】这个月小南家用电量为W=5852.5kW·h-5512.5kW·h=340kW·h因耗电量超过240度，则其中240度电的费用为240度×0.488元/度=117.12元超过的耗电量对应的费用为（340度-240度）×0.538元/度=53.8元因此共计应交电费为117.12元+53.8元=170.92元六、课堂练习3．随着生活水平的提高，现代家庭中的电器越来越多，出现了更多的电器待机状态。（待机电器，就是只关闭了电器电源而没有拔下电器插头，处于待机工作状态下的电器。）如图是常见家用电器的待机功率。1.3×106J（1）图中家电待机耗电功率最高的是____；（2）如果一个家庭中的待机电器有如图所示的电视机、机顶盒，那么一天待机24个小时共消耗多少电能？机顶盒【解析】从图知，家电待机耗电功率最高的是机顶盒。（2）电视机和机顶盒的待机功率分别为0.21W和15.2W，那么一天待机24个小时共消耗的电能六、课堂练习