《跨学科实践：为节约能源设计方案》课件

跨学科实践：为节约能源设计方案R·九年级全一册项目提出你在生活中都遇到过哪些浪费能源、污染环境的问题？过度使用电器：长时间开灯、开空调或暖气，即使房间无人。待机能耗：电器在不使用时仍插着电源，处于待机状态，消耗电能。不合理使用交通工具：短距离出行也使用高耗能的私家车，而不是步行、骑自行车或乘坐公共交通工具。水资源浪费：长时间开水龙头、漏水的水管未及时修理。食物浪费：购买过多食物导致过期或变质，浪费了生产、运输和储存这些食物所消耗的能源。项目分析制订优化自己家庭能源使用的具体方案，首先应该了解家庭使用能源的具体情况，然后有针对性地提出优化方案，分析它的有效性和可行性，并与他人交流讨论，对方案进行改进，1.调查家中能源的使用情况项目实施调查家中能源的用途、类型，估算这些能源的消耗量。某个家庭的能源使用情况能源用途采暖做饭生活热水制冷其他电器交通能源名称天然气电汽油能源类型不可再生能源约70%来自不可再生能源，约30%来自可再生能源不可再生能源消耗量（年）200m31000KW·h500L2.选取优化对象与确定改进方法（1）根据实际的调查结果，思考家中在哪些方面的能源使用可以优化，其中又有哪些是要优先改进的。（2）你想用哪些方法优化能源使用？（3）在确定节能方法时，需要从哪些角度分析？用电太阳能3.制定与检验设计方案方案一：为房屋加装保温层。（1）明确思路。一些常见材料的热导率（2）选取材料。材料名称热导率环保性价格耐火性易安装程度……材料1材料2材料3……对不同材料的评估（3）确定方案。房屋保温的设计方案安装位置安装尺寸所需材料处理方式备注外墙1外墙2窗户1窗户2入户门……（4）制作模型与测试。为了检验保温效果，可以将相同质量的冰块装在塑料袋中，分别放入没有保温材料和装有所选保温材料的“家”中，将“家”放置在相同的环境下，经过相同的时间后将冰块取出并进行比较，通过比较冰块质量的变化来评估设计的保温效果。方案二：为家庭用车提供建议。(1)目前都有哪些种类的新能源汽车?与传统燃油汽车相比，新能源汽车是否更加节能和环保?(2)与传统燃油汽车相比，新能源汽车是否满足人们的日常使用需要?还有哪些局限性，还需要如何改进?1.

纯电动汽车（BEV）特点：完全依靠电池驱动电动机，不搭载内燃机，零排放。优点：环保、运行成本低、噪音小。缺点：续航里程受限、充电时间长、充电设施依赖性强。2.

插电式混合动力汽车（PHEV）特点：可外接充电，电池容量较大，支持较长纯电续航里程，电池耗尽后切换为混合动力模式。优点：兼顾纯电和燃油动力，适合短途纯电驾驶和长途燃油驾驶。缺点：成本较高，电池重量增加。3.增程式电动汽车（EREV/REEV）特点：电动机驱动车辆，内燃机仅作为发电机为电池

充电，不直接驱动车轮。优点：续航能力强、驾驶体验平顺、无续航焦虑。缺点：内燃机效率受限，结构复杂。4.氢动力汽车：使用氢内燃机，排放纯净水。3.除了节能和环保，还有没有其他因素促进新能源汽车的发展?我国石油进口数量庞大，2024年总量达5.53亿吨，2025年预计将增至5.7亿吨。进口来源以俄罗斯、沙特阿拉伯和马来西亚为主，发展新能源汽车可以减少对石油的依赖。展示交流在设计方案时不仅要提供具体的优化建议，还要有充分、确凿的证据以及合理的推理作为支撑。形成具体的方案后，需要与大家进行交流讨论，找出方案的不足和改进办法。一、太阳——巨大的“核能火炉”1.太阳能本质上是

能,在太阳内部氢原子核在超高温下发生

,释放出巨大的能量。

2.太阳能以

的形式向外传播。

二、太阳是人类能源的宝库我们今天使用的

实际上是远古生物存贮的太阳能。我们使用的风能和水能等也是

转化产生的。

三、太阳能的利用直接利用太阳能的方式主要有两种:一种是用

把水等物质加热;另一种是用

把太阳能转化成电能。

核

聚变

光和热

化石能源

太阳能

集热器

太阳能电池

太阳能的利用1.间接利用如地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能,以及部分的潮汐能都来自太阳能。即使化石燃料也是远古存贮下来的太阳能。2.直接利用(1)利用太阳能热水器或太阳灶将太阳能直接转化为内能;(2)太阳能发电站利用太阳能电池直接将太阳能转化为电能;(3)利用太阳能制氢,将太阳能转化为化学能。【例题】上海世博会中国馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车如图所示。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将

能转化为电能;车轮的轮毂其实是四个风力发电机,可以把捕捉到的风能转化为

能,充入自身电池储存起来。

解析:车顶部的巨型叶子——高效光电转换器是将太阳能转化为电能。

答案:太阳

电一、太阳——巨大的“核能火炉”1.能源的开发和利用在“两型”(资源节约型、环境友好型)社会的建设中起着很重要的作用。下列能源中,在使用时最安全、最清洁的是(

)A.煤B.太阳能C.天然气

D.核能B核能、化石能源等在使用时,或多或少都会产生污染,只有太阳能安全、无污染。2.太阳是个巨大的“核能火炉”,其能量来自(

)A.核裂变

B.核聚变C.煤燃烧

D.目前尚不可知B在太阳内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,释放出巨大的能量,以光和热的形式向外辐射。二、太阳是人类能源的宝库3.我们现在正使用的能源中有很大一部分来自化石能源,而这些能源最根本的是来自

能。太阳

三、太阳能的利用4.下列装置中不是直接利用太阳能的是(

)A.电冰箱

B.太阳灶C.光电池

D.太阳能热水器A电冰箱是利用电能来工作的,太阳灶、太阳能热水器是把太阳能转化为内能,光电池把太