22.3　跨学科实践：为节约能源设计方案 教案2025-2026学年物理人教版九年级全一册

第3节　跨学科实践：为节约能源设计方案 物理观念： 深化对能量守恒、能源转化效率、可再生能源等核心概念的理解，建立“能量有限、合理利用”的认知框架。 科学思维： 运用控制变量法、数据分析法、模型建构法解决节能实践中的实际问题，提升逻辑推理与创新思维能力。 科学探究： 通过实验设计、数据采集、结果验证等环节，掌握“提出问题———设计方案———分析结论”的探究流程。 科学态度与责任： 通过“设计节约能源方案”的实践活动，认识能源的价值的同时，树立保护环境、节约能源的重要性，从中体会可持续发展观点的意义，增强社会责任感与使命感。 重点：调查家中能源的使用情况，选取优化对象与确定改进方法。 难点：制订与检验节约能源的设计方案。 一、新课导入 随着经济的不断发展，能源的消耗量迅速增长，使能源问题越来越成为经济发展中的突出问题。因此，人们积极寻找各种办法和措施，大力探索和开发各种新能源。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？想为节能和环境作出贡献，可以先从优化自己家中能源的使用入手，本节课我们就来制订一个优化家庭能源使用的具体方案。 二、教学步骤 　调查家中能源的使用情况 【阅读课本】P200～201“调查家中能源的使用情况”。 【思考】在使用能源的同时，为什么还要保护环境？ 【提示】能源为人类社会的发展作出了巨大贡献，但在人类大量开发和使用能源的同时，也给环境造成了不可忽视的污染和破坏，对人类的生存和社会的发展构成了极大的威胁。环境保护、节约能源人人有责。 【思考】根据家中能源的用途、类型，怎样估算这些能源的消耗量？ 【提示】设计出统计自己家中能源使用情况的表格，如表。 表1　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) 　选取优化对象与确定改进方法 【阅读课本】P201“选取优化对象与确定改进方法”。 【思考】根据上述调查结果，思考家中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。 【展示交流】 家庭能源使用优化方法 1．合理使用照明设备：(1)尽量利用自然光，减少白天开灯的时间。(2)使用节能灯或LED灯，它们能耗低且寿命长。(3)离开房间时随手关灯，避免长明灯。 2．优化电器使用：(1)不用电器时拔掉插头，避免待机耗电。(2)合理安排电器使用时间，如集中洗衣服，充分利用电器的节能模式。 3. 控制空调温度：夏季与冬季需要使用空调时，夏季温度设定在26～28 ℃，冬季设定在18～20 ℃。定期清洁空调滤网，提高制冷热效率。 4．选择节能型家电：购买具有节能标识的电器，如冰箱、热水器、空调等。长期使用节能型电器能节约不少电能。 5. 优化热水器使用：根据使用需求合理设置热水器温度和定时开关，减少不必要的加热。 6. 缩短洗澡时间：既能节约用水，也能减少热水器的能耗。 7. 改善烹饪习惯：使用合适的锅具和炉灶，提高能源利用效率。合理安排烹饪顺序，充分利用余热。 8. 炉灶使用：使用燃气炉灶时，根据烹饪需要合理调节火焰大小，保持锅底与炉灶的火孔充分接触，提高加热效率。定期清理燃气炉灶火孔和炉头，保证燃气充分燃烧，提高燃气使用效率。 　制订与检验设计方案 方案一：为房屋加装保温层 【思考】房屋的热量主要从哪些地方流失？为什么加装保温层能减少消耗？如何制订科学、可行的节能方案？ 【设计与制订方案】 (1)明确思路。根据学过的知识可知，热量能自发地从高温物体传递到低温物体，因此我们要想保持房间的温度不变，就要尽可能减少房间与外界的热传递。 (2)选取材料。 　　　【思考】日常生 ... ...