初中人教版（2024）第3节 跨学科实践：为节约能源设计方案示范课课件ppt

这是一份初中人教版（2024）第3节 跨学科实践：为节约能源设计方案示范课课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了基础巩固题，能力提升题，热传递，紫金管，为节约能源设计方案，调查家中能源，调查家中用车等内容，欢迎下载使用。
　　人们在生产生活中都会使用各种能源。你在生活中都遇到过哪些浪费能源、污染环境的问题？想一想，怎样为节能和环保作出贡献。
1.能通过观察和记录，分析家庭中存在的能源浪费现象并归纳；可以针对家庭能源使用问题，设计具体节能方案。
2.理解个人节能行为对可持续发展的意义，树立节约资源、保护环境的责任感。
1.电视电脑、充电器长期不拔插头；
1.减少待机耗电，用带开关的插排，家中用电器停止使用时一键断电；
生活中的能源浪费现象：
2.白天开灯、人走不关灯等过度照明；
3.空调滥用，夏天温度调太低，冬天温度调太高，门窗不关 严。
为节能和环保提出解决方法：
2.优化空调的使用，控制使用温度，同时优化家中保温层维持温度，减少能源损耗。
调查家中能源的用途、类型，估算能源消耗量
选取优化对象，确定改进方法
热水器：长期高温运行、管道未保温，可调低热水器温度， 避免反复加热。
采暖（耗气量最大）：改善房间保温效果，加强门窗密封
做饭：燃气燃烧不充分会造成浪费，可以使用节能炉灶调整火 焰至蓝色稳定状态，以充分利用能源
如果使用天然气取暖炉，假设房屋面积为80m2，采暖时间为90天，每天运行10小时，一天将消耗约6m3的天然气，未集中供暖的地区，一个家庭在冬天可能消耗约500m3的天然气。
空调制冷或制热（耗电量巨大）：温度设置应避免过低或过高， 做好房间保温措施
家电待机耗电：使用带开关插排，在用电器不工作时实行彻底 断电
空调每调高1℃（夏）或调低1℃（冬）可省电6%~8%。空调通常标有设备能效：一级能效空调比三级省电20%~30%。
出行方式：步行、骑行、公共交通等绿色出行方式替代短途开车
注意车辆维护，减少因轮胎气压不足、发动机未保养造成的能源额外损耗
有条件的情况下尝试替换燃油车为新能源汽车，更加环保节能
明确思路：减少房间与外界热传递，加装保温层
材料的保温性能通常与其厚度、热导率、干燥程度、与外界的接触面积以及外界温度等有关，同时，还要考虑材料的环保性、价格、耐火性及是否容易安装等因素。
提出问题：新能源汽车能否代替家中燃油车
调查和论证：新能源汽车的种类、能耗、适用场景等
1.百公里能耗：纯电动车15~20度电；燃油车6~10升汽油，电动车能耗仅为燃油车的1/3。（1升汽油≈9度电）
2.汽油、电力生产过程中的效率：电力经过发电、输电、充电三个环节，主要浪费源于发电厂废热（50%以上），总效率为40%~50%；汽油经过原油开采、运输、炼油、运输、加油站等环节，主要浪费源于炼油损耗（30%以上）和发动机热损失（60%以上），总效率为15%~20%。
3.汽车生产阶段的能耗：纯电动车主要耗能点为电池生产过程，如锂、钴、镍等矿物原料的开采，碳排放量为10~15吨CO2；燃油车主要耗能点为发动机和变速箱的制造，碳排放量为5~8吨CO2。
1.能源因素：减少石油等化石能源的使用，有利于环保；电动车使用的电池可以通过很多方式产生，如煤、水、风、太阳、核能等，来源丰富。
2.产业因素：利于汽车产业实现“弯道超车”，传统燃油车多为外国企业，但国产电动汽车目前在世界范围内愈发受到欢迎。
3.新技术因素：新能源车需要更好的电池、更智能的系统等，可以同步促进其他产业技术的发展。
新能源汽车目前仍然面临一些挑战，如锂钴镍等电池材料的开采和回收、续航能力有待提高和基础设施尚需完善等。但是随着能源结构向可再生能源转型和电池技术的持续进步，新能源汽车的使用终将成为应对空气污染的重要解决方案。
1.我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少（ ）A.噪声污染 B.大气污染C.光污染 D.水污染
2.为了实现家庭节能，小明家买了一台太阳能热水器，如图甲所示。经查阅资料发现，真空管是太阳能热水器的核心部件，真空管的内玻璃管表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射。对于太阳能热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关，小明做出了如下猜想： 猜想一：热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关。 猜想二：热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关。 猜想三：热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
（1）阳光照射装有水的真空管，是通过 方式使水的内能 （选填“增大”或“减小”）的。（2）小明为了验证猜想一，应取两根完全相同的真空管，分别装入 、 均相同的水，面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，进行比较。（3）小明联系实际，想到夏天如果阳光很弱，一段时间后，热水器（装满水）内水温度变化较小，而冬天如果阳光很强，相同时间后，热水器（装满水）内水温变化较大。于是他得出结论：热水器内水吸收热量的多少与光照强度 （选填“有关”或“无关”）。
（4）在探究猜想三的实验中，小明找到了三根外形相同但材料不同的真空管、白炽灯、三支相同的温度计，设计了如图乙所示的实验装置。给真空管内灌满水，并将温度计封在各真空管内，在桌面上将真空管均匀摆放在所画圆的圆周上，白炽灯沿圆的中心轴线悬挂。每隔相同的时间记录温度计的示数，得到的实验数据如下表所示。
（4）利用该实验装置的好处是_____________________________ 。分析表中数据，为了更好地利用太阳能，你建议小明家选择真空管中的 （填表格中的材料名称）制成的热水器。
解析：根据表中数据可知，在其他条件相同时，紫金管制成的热水器中的水升温更高，根据Q=cm△t可知，紫金管制成的热水器吸热最多。
3.新能源汽车作为一种以清洁能源驱动的交通工具，可以减少传统燃油汽车对化石燃料的使用，提高能源系统的可持续性和稳定性。为节约能源，某汽车采用再生制动器，开启时它把汽车刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。
（1）检修汽车同侧的前后两个转向灯时，司机会拨动转向横杆，该横杆相当于电路中的 ；若拨动横杆后发现其中一个灯损坏，另一个灯正常发光，说明这两个灯是 （选填“串联” 或“并联” ）的。（2）关闭发动机后，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的动能E，画出了对应的E-s图像，如图乙所示，则表示开启再生制动器的图线是 （选填“①”或“②”）。
解析：关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，摩擦力大小不变，因此汽车运动的距离减小，所以表示开启再生制动器的图线是②。
（3）据悉该车将采用能量密度为180W·h/kg的刀片电池，若一块刀片电池的质量为3.8kg，这块汽车电池由100块刀片电池组成，该车充电时电压为600V，汽车电池在没电时开始充电，12h可充满电，则充电时的电流为 A。
（4）传统燃油车需要消耗石油，石油属于不可再生能源，与传统燃油车相比，新能源汽车的优点是 。
选择优化对象——为房屋加装保温层
比较新能源汽车与燃油汽车