单元8 家居用电

发布 2023-08-05 00:15:19 阅读 1679

所有學生應能:

1. 分辨不同形式的能量。

2. 指出在個別的能量轉換過程中,最初和最終的能量形式。

4. 認識控制能量轉換的重要。

6. 解釋為何電是家居最常用的能源。

9. 意識到人類對能量的需求正不斷增加,而可供使用的能源卻是有限的。

11. 認識節省能量的需要並願意在日常生活中積極節約能量。

1. 找出並討論節約家居電能的各種方法。

2. 找出並討論家居節能措施所涉及的取捨問題。

3. 讓學生與父母討論如何節省家中的用電量(自選活動)。

4. 透過「精明用電之選」一文介紹以「慳電膽」作家居照明。

5. 比較使用白熾燈泡與使用慳電膽的實際總成本。

個人反思:讓學生思考並撰寫「如何在上課日減少我的能源使用量」。

材料。採取一般課室安全措施。

找出100瓦(watt)白熾燈泡及18瓦(watt)慳電膽的售價,根據售價討論家中應採用哪一種燈炮。

教師注意:中電智慧用電網站(載有繪製以下圖表所需的資料及更多其他相關資訊。

除此之外,學生亦可從智慧用電網站自行挑選電器加入「家居節能措施」表內,跟著選出自己有興趣研究的電器。

1. 找出並討論節約家居電能的各種方法。

詢問學生,他們如何可減少家中的能源消耗量。當學生提出具體措施時,你應提出這問題:「為甚麼一定要節約家居能源消耗?

」。強調節約能源可節省家庭開支,而省下來的金錢可作其他用途,並特別提及節約能源對環境的正面影響。要求學生細閱載於學生指引內的「家居節能措施」表(下文)所列出的節能方案。

家居節能措施」表。

教師可將上表製作為高影機膠片,以便在討論的過程中放映。向學生解釋,上表所列示的節省金額是依據香港一般裝有空調機的住宅單位計算,而電力成本為每度電$0.90-$1.

10。如有需要,教師可重溫香港的電量使用單位「千瓦小時」(kwh)的定義。一枚燃亮10小時的100瓦燈泡將耗用1000瓦時(或1千瓦小時)的電力。

要求每位學生在科學筆記本上寫下如何將其家中的電器(**內的電器)的使用時間減少1小時。表內空白的欄位可供學生加入他們特別感興趣的其他電器。搜集有關資料可瀏覽中電智慧用電網站。

你亦可參考香港機電工程署或其他機構設立的能源效益網站。

2. 找出並討論家居節能措施所涉及的取捨問題。

要求學生分組討論每個人的選擇,並就如何將表上每種電器的使用時間每天減少1小時達成共識。在討論過程中,學生應找出其建議的各種節能方法所涉及的取捨問題。舉例說,每天將電視機的使用時間減少一小時可節約電能,所涉及的取捨問題是你將會在這一小時內做甚麼,而這項活動將要耗用多少電能。

與全班進行討論,並由各組報告其選擇,以及他們作出這些選擇時所考慮的不同因素。是項活動的目標是幫助學生了解,他們可選擇不同的節能措施,但所有措施均涉及權衡輕重。家庭成員的生活方式及喜好是選擇節能措施的重要考慮因素。

3. 讓學生與父母討論如何節省其家居用電量(自選活動)

一項有趣而富有成效的活動是讓學生帶一份「家居節能措施」表回家,並與家人一起分析如何節省其家居用電量。你可將這項活動定為「讓學生自由參與的活動」、「必須提交的家課」(然後在課堂上討論研究結果),或完全不推行此項活動。此項決定關乎學校的家課活動政策,而且你還要考慮會否有學生無法應付此項活動。

如果能夠推行,此項活動將有效地反映你的課程質素,並可證明此項課程對學生及其家庭的實用價值。學生利用中電智慧用電網站所載資料,可以計算出他們家中電器每日的用電量,然後與電費單作比較。

4. 透過「精明用電之選」一文介紹以「慳電膽」作家居照明。

向學生展示一枚18瓦的慳電膽,將其安裝於一盞檯燈上,並為另一盞檯燈裝上100瓦燈泡。將兩盞檯燈開著,然後問學生如何觀察和比較每個燈泡溫度上的轉變和發光的亮度。你將發現,18瓦慳電膽的照明強度與100瓦白熾燈泡大致相若。

將溫度計放置在距離燈泡約2至3厘米之處,並於1分鐘後記錄溫度增幅,你將發現慳電膽的升幅顯著低於白熾燈泡。這證明慳電膽的發光效能較高。

要求學生閱讀並分組討論學生指引第2頁的「精明用電之選」環節。向學生提供所需資料,以協助他們回答課文所提出的問題。你將要提供100瓦白熾燈泡(約6.

50元瓦慳電膽(約25.00元)的本地售價,以及在香港使用每千瓦小時(kwh)電力的電費(約0.90元至1.

10元)。學生應參照學生指引的**,自行在科學筆記本內複製,並在**內填上你提供的價格。

精明用電之選」的重點是比較白熾燈泡與慳電膽的使用周期成本。儘管有一些消費者仍然以燈泡的價格高低作為選購的考慮因素,但該篇閱讀教材卻說明,這項能源決定還涉及其他考慮因素。為了有效地比較兩類燈泡的使用成本,學生需要對電能所需的費用有初步的了解。

如有需要,教師可告知學生燈泡頂部一般會印上電功率額定值(以瓦特表示),假如他們知道點亮燈泡的時間,即可計算出燈泡所耗用的電量。不過要計算出電量,必須使用正確的單位。時間單位必須為小時,能量單位為千瓦(kw)。

由於現時通用的電量單位為千瓦小時(kwh),能量值必須以千瓦顯示。向學生解釋,把瓦特電量除以1,000,就可得出千瓦數值。

教師可以用電費單來說明千瓦小時的應用。說明電力亦可以用卡路里計算,但在大部分情況下,電力的量度單位為千瓦小時(兩者關係如下:860,000卡路里=1千瓦小時)。

教師可以0瓦特燈泡及100瓦特燈泡為例子。為方便計算,假設我們把兩款燈泡各點亮10小時,所用電量將相等於400瓦特小時及1,000瓦特小時。

提醒學生,100瓦特燈泡所轉化的電量為40瓦特燈泡的2.5倍,同時向學生提出以下問題:「耗用這樣的電量需要多少電費?

如何計算?」接下來告訴學生,如果我們知道電力的收費,便可計算出燈泡照明10小時所花的電費。電費通常以千瓦時計算,即1000瓦特小時。

假如每千瓦時的用電量收費1.00元,那把40瓦特燈泡燃點10小時的費用將為0.40元,而100瓦特燈泡則為1.

00元。教師可以多用幾個例子說明,以加強上述概念。

5. 比較使用白熾燈泡與使用慳電膽的實際總成本。

讓學生於科學筆記本內自行複製以下**,以比較購買及使用100瓦白熾燈泡與18瓦慳電膽的費用(上述兩類燈泡的照明強度大致相若)。

有些人會根據照明產品的售價來作出選購決定。由於慳電膽的售價遠高於白熾燈泡,因此他們為了省錢會購買較便宜的白熾燈泡。

附註:o 總成本=燈泡總成本+電力總成本。

o 估計一個白熾燈泡和一個慳電膽的售價分別為$6.50和$25.00。

然而,如上表所示,慳電膽的使用壽命較白熾燈泡長10倍。學生應將一枚白熾燈泡的成本乘以10,從而按相同的使用壽命比較兩類燈泡的總購買成本。根據估計數字,香港目前一枚100瓦白熾燈泡的成本要6.

50元,而一枚18瓦慳電膽則要25.00元。以首次的購買成本作比較,白熾燈泡仍然勝於慳電膽。

僅就此資料而言,一些消費者在更換燒壞的燈泡時,仍會再次購買白熾燈泡。假使他們考慮燈泡的使用壽命,便會發現1枚慳電膽的壽命等於10枚白熾燈泡。因此,照明7,500小時所用燈泡的真正成本為:

慳電膽一枚,25.00元;或白熾燈泡10枚,65.00元。

此外,我們還需考慮另外一個因素。讓我們比較兩類燈泡在特定時段內的用電量。我們將使用時間設定為7,500小時(相等於一枚慳電膽的使用壽命),慳電膽在其整個使用壽命期內將耗用135千瓦小時電力,而相對的10枚白熾燈泡將耗用750千瓦小時電力。

將兩類燈泡所耗用的千瓦小時電力乘以本地電力成本。舉例說,如果電力成本為每千瓦小時1元,則慳電膽的135千瓦小時電費為135元,而相對的10枚白熾燈泡的750千瓦小時電費為750元。因此,如比較兩類燈泡在使用一段時間之後的電力成本,則可發現慳電膽更具經濟效益。

如將燈泡與電力的成本相加,一枚慳電膽的總使用成本大約是10枚白熾燈泡的總使用成本的20%。上述數據將隨著兩類燈泡的本地售價而轉變。我們至少可根據這些資料在課堂上討論白熾燈泡與慳電膽之優劣。

個人的選購決定還涉及其他因素,例如燈泡的安裝位置、個人對光線類型的偏好、慳電膽燈座的供應情況,以及慳電膽的保養要求等。如有需要,你可讓學生計算使用兩類燈泡的全部費用,以強調此問題所涉及的數學問題。

如你認為部分或全部學生需要更清晰的學生指引來進行研究,請參閱附錄中的學生工作紙。

6. 個人反思:讓學生思考並撰寫「如何在上課日減少我的能源使用量」

學能建議:教師可事先複印及/或重溫刊於《教師手冊》第45-46頁的「撰寫研究記錄及科學筆記:學生指引」環節,然後才開始討論。

要求所有同學或有興趣的學生想一想自己在上課日所使用的能源,然後要求他們想出如何在當日減少其個人的能源使用量。一枚「低溫燈泡」會不會有助節省空調的電費開支?提醒學生,他們需要將一天之內所有耗用能源的活動點算清楚,然後才決定如何減少其個人的能源使用量。

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