22.3 跨学科实践：为节约能源设计方案 分层练习（含答案） 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册.docxVIP

第3节跨学科实践：为节约能源设计方案

项目提出

在当今社会，能源消耗和环境保护成为全球关注的焦点。能源是现代社会发展的基础，但过度消耗和浪费导致了资源枯竭和环境污染。节约能源需要从日常生活的点滴做起，通过合理使用电器、优化能源结构和采用节能技术，可以有效减少能源消耗。

任务之一能源消耗分析

了解家庭或学校的能源使用情况，分析主要的能源消耗点。

1．自来水是城镇居民的用水来源，水厂从自然界取水，经过一系列的处理后，通过管道到达居民家中。生活中由于水龙头拧不紧、水管生效漏水、用水不节制等原因，造成了水资源的浪费。在水资源日趋紧张的今天，这一问题必须引起足够的重视。

（1）请为家庭节约用水提出合理化建议：________________________________________________________________________________。

（2）农民灌溉农田多采用“漫灌”的方法，既浪费水资源，又易使土壤板结。你认为应怎样改进这种灌溉方法？____________________________

2．长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化。有的充电器发热严重，可能会引发充电器燃烧自爆的。

（1）手机充电器插在通电插座上不给手机充电时，相当于______。

A．电源 B．开关 C．用电器 D．导线

（2）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾，此过程中电能转化为能。

3．指出你生活中存在哪些浪费能源的现象，可以采取哪些节能措施。

①现象：______________________________________________________。

措施：____________________________________________________。

②现象：______________________________________。

措施：______________________。

③现象：________________________________________________________________________________。

措施：______________________________________________________________。

任务之二利用太阳能

创新小组同学在调研“太阳能使用情况”的综合实践活动中发现不同型号的太阳能热水器水温上升快慢情况不一样，由此对水温上升快慢的影响因素进行了三种猜想。

猜想1：水量的多少。

猜想2：太阳光照时间。

猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积）。

（1）在研究猜想1时，小明利用如图甲所示的装置，分别在长方体薄壁透明玻璃水槽中装入不同质量的水，发现照射时间相同时，水质量越大，水温变化越慢。这样的操作过程______（选填“合理”或“不合理”）。

（2）在研究猜想2时，小明同学认为借助__（选填“功率”或“效率”）的概念判断猜想2是错误的。

（3）为了研究猜想3，小明准备了三个受光面积相同而厚度不同的透明玻璃水槽（如图乙所示，有盖，忽略水微弱形变带来的受光面积变化），在水槽A中装满水使光垂直照射在透明水槽的正表面。同学们记录了A水槽中水温随照射时间的变化情况，如下表所示：

时间/min

0

2

4

6

8

温度/℃

0

3.0

4.8

5.6

5.9

①分析表格数据可知，水温升高的快慢特点________（选填“均匀升高”“由快到慢”或“由慢到快”）。

②为了进行对比，小明应该在水槽____（选填“B”或“C”）中装入水，再进行实验。

③小明发现经过一段时间后，水温趋于稳定，小明了解到，水接受太阳辐射的同时，也在对周围环境放热。已知水的受光面积为S，此时太阳光单位面积辐射功率为P1，水单位面积（研究中忽略薄水槽较小的四侧面积）对周边的散热功率为P2，则利用给定的字母写出水温稳定时，水对太阳能的吸收效率为________________

（4）你对水吸收太阳能的升温快慢的影响因素还有什么猜想：________。

任务之三使用保温材料

1．轻质混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料，一般可使建筑物自重降低25%

A．轻质混凝土的质量一定比通常的混凝土小

B．使用轻质混凝土可以在冬天起到房屋保暖的效果

C．轻质混凝土这种新材料有可能应用在航空航天中

D．轻质混凝土可以完全取代传统的混凝土

2．小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在