HAT PHYSICS LEARNING · KHOA HỌC TỰ NHIÊN 6 · KẾT NỐI TRI THỨC

Bài 51 – Tiết kiệm năng lượng

Chương IX · Năng lượng · SGK trang 176–177

Bài 51 · Lớp 63 trạm tương tác36 tự luyện · 22 kiểm tra

Tiết kiệm năng lượng bắt đầu từ một thói quen đúng

Nhận biết lãng phí

Chỉ ra được các hành vi sử dụng điện, nước, nhiên liệu vượt quá nhu cầu hợp lí trong gia đình, lớp học và cộng đồng.

Giải thích được lợi ích

Nêu được vì sao tiết kiệm năng lượng có thể giảm chi phí, hạn chế tiêu thụ tài nguyên không tái tạo và góp phần giảm tác động môi trường.

Đề xuất giải pháp

Đề xuất biện pháp phù hợp, an toàn, khả thi để tiết kiệm điện, nước, nhiên liệu; biết tận dụng ánh sáng và nguồn năng lượng tự nhiên.

Vận dụng số liệu

Dựa vào công suất, thời gian dùng, giá tiền giả định và tuổi thọ bóng đèn để so sánh chi phí; tổ chức kiểm tra mức điện dùng không cần thiết trong lớp.

Khởi động: Khi lớp học đã đủ sáng và không có người trong phòng, các bóng đèn và quạt vẫn hoạt động. Em nhận thấy năng lượng đang bị sử dụng thế nào? Nếu phải chọn một hành động thay đổi ngay, em sẽ làm gì?

Yêu cầu cần đạt trọng tâm SGK: đề xuất được biện pháp tiết kiệm năng lượng trong sinh hoạt hằng ngày. Các tình huống và mô hình ở đây do HAT biên soạn để củng cố kiến thức Bài 51.

Sử dụng đủ cho nhu cầu, tránh phần không cần thiết

I. Tại sao cần tiết kiệm năng lượng?

Tiết kiệm năng lượng là sử dụng năng lượng hợp lí để đáp ứng nhu cầu mà không gây hao phí, lãng phí không cần thiết. Tiết kiệm không đồng nghĩa với ngừng sử dụng mọi thiết bị hoặc đánh đổi an toàn, sức khỏe và việc học.

💰 Giảm chi phí

Giảm điện, chất đốt và lượng tài nguyên tiêu thụ không cần thiết; từ đó có thể giảm chi tiêu.

⛏️ Bảo tồn tài nguyên

Hạn chế nhu cầu khai thác nhiên liệu hóa thạch và các nguồn năng lượng không tái tạo có trữ lượng hữu hạn.

🌿 Bảo vệ môi trường

Giảm nhu cầu phát điện, sản xuất và sử dụng nhiên liệu có thể giúp giảm khí thải và chất thải, tùy nguồn năng lượng.

🏫 Nâng cao trách nhiệm

Rèn thói quen tắt khi không cần, chọn thiết bị phù hợp và nhắc nhau sử dụng hợp lí tại trường.

Ghi nhớ: Năng lượng không tự mất đi trong một hệ kín theo định luật bảo toàn, nhưng năng lượng dùng không đúng mục đích vẫn gây lãng phí vì khó thu hồi để tiếp tục làm công việc mong muốn. “Lãng phí năng lượng” ở đây là lãng phí khả năng sử dụng hữu ích.

II. Biện pháp tiết kiệm trong hoạt động hằng ngày

Lĩnh vựcBiện pháp phù hợpVì sao có lợi?
💡 Chiếu sángTận dụng ánh sáng ban ngày khi đủ sáng; tắt đèn khi không cần; chọn đèn tiết kiệm điện phù hợp độ sáng.Giảm điện dùng không cần thiết.
🌬️ Làm mátTắt quạt, điều hòa ở phòng không có người; đóng cửa phù hợp khi dùng điều hòa; điều chỉnh nhiệt độ hợp lí.Giảm thời gian và công suất vận hành không cần thiết.
🚿 NướcKhóa vòi khi đánh răng, sửa rò rỉ, dùng đủ lượng nước; ưu tiên thiết bị tiết kiệm nước khi có thể.Tiết kiệm nước; ở nhiều hệ thống còn giảm điện cho bơm, xử lí hoặc đun nước.
🍲 Nấu nướngChọn nồi phù hợp bếp, đậy vung khi thích hợp, điều chỉnh/tắt bếp đúng lúc; không để bếp cháy vô ích.Giảm điện hoặc nhiên liệu không cần thiết.
👕 Phơi sấyPhơi quần áo dưới nắng và gió khi thời tiết, điều kiện cho phép.Giảm nhu cầu dùng máy sấy điện.
♻️ Vật dụngSử dụng bền, tái sử dụng, phân loại để tái chế phù hợp.Có thể giảm nhu cầu vật liệu và năng lượng sản xuất mới; hiệu quả tùy quá trình thu gom, tái chế.
An toàn: Không tự tháo, sửa ổ điện, dây dẫn hay thiết bị hỏng; khi phát hiện nguy cơ điện giật hãy báo người lớn. Không tắt thiết bị y tế, hệ thống an toàn, đèn thoát hiểm, thiết bị bảo quản cần hoạt động liên tục chỉ để giảm điện.

III. So sánh chi phí dùng bóng đèn

Muốn so sánh công bằng hai bóng đèn có độ sáng tương đương, cần xét cả điện năng tiêu thụ, thời gian sử dụng và chi phí mua bóng. Với Điện năng: \(A=P t\), khi P tính bằng kW và t bằng giờ thì A tính bằng kW·h.

Dữ kiện ví dụ trong SGKĐèn dây tócĐèn compact
Công suất75 W20 W
Tuổi thọ giả định1.000 giờ5.000 giờ
Giá mua một bóng5.000 đồng40.000 đồng
Điện năng dùng trong 1 giờ0,075 kW·h0,020 kW·h
Điện năng tiêu thụ
kW·h
Tiền điện
Điện năng × đơn giá
Chi phí mua bóng
Số bóng × giá

Ví dụ SGK sử dụng 12 giờ/ngày, 365 ngày/năm và giá điện giả định 1.500 đồng/kW·h. Khi tính số bóng nguyên chiếc phải mua để hoạt động suốt năm, cần làm tròn lên nếu thời gian dùng vượt tuổi thọ của bóng. Kết quả theo cách này có thể khác phép phân bổ chi phí bóng theo tỉ lệ thời gian.

Ba trạm hành động tiết kiệm năng lượng

Dữ liệu ở trạm 02 lấy từ bài toán SGK; ở trạm 03 là số liệu giả định để thực hành, không phải công suất đo tại trường học.

Trạm 01 · Thám tử năng lượng: lãng phí hay tiết kiệm?

Đọc tình huống và chọn phương án. Mỗi câu kèm giải thích để xây dựng hành vi phù hợp và an toàn.

Ánh sáng tự nhiênĐènQuạt
Tình huống hiện tại

Ra khỏi lớp mà quạt vẫn quay

Lớp vắng người trong giờ ra chơi, quạt vẫn bật.

Em hãy chọn cách phân loại tình huống.

0/12 tình huống

Trạm 02 · Máy tính so sánh chi phí hai bóng đèn

So sánh tiền điện và tiền mua đèn cùng độ sáng theo dữ kiện SGK; điều chỉnh số giờ dùng và đơn giá điện giả định.

Dây tóc · 75 WCompact · 20 W0,075 kW·h / giờ0,020 kW·h / giờ
Thời gian/năm4.380 giờ
Cần mua bóng dây tóc5 bóng
Cần mua bóng compact1 bóng

↔ Vuốt ngang bảng dưới đây để xem đủ hai loại đèn.

Chi phí trong nămĐèn dây tóc 75 WĐèn compact 20 W
Tiền điện492.750 đồng131.400 đồng
Tiền mua bóng nguyên chiếc25.000 đồng40.000 đồng
Tổng chi phí517.750 đồng171.400 đồng
Chênh lệch tiền (compact so với dây tóc)Tiết kiệm 346.350 đồng
Điện năng tiết kiệm nếu dùng compact240,9 kW·h

Theo cách tính số bóng cần mua nguyên chiếc, với 4.380 giờ/năm cần 5 bóng dây tóc và 1 bóng compact.

Chú ý: đây là so sánh đèn dây tóc và compact theo dữ kiện tham khảo trong SGK, không phải bảng giá thiết bị/giá điện hiện hành. Mô hình coi bóng đạt tuổi thọ ghi trên nhãn và mua nguyên bóng ngay khi cần thay, không tính công lắp đặt, chiết khấu hay thu hồi bóng còn dùng được.

Trạm 03 · Kiểm toán điện năng trong lớp học

Điều chỉnh số giờ mỗi ngày thiết bị bật nhưng không cần dùng. Mô hình tính lượng điện có thể giảm nếu tắt trong những khoảng đó; công suất được giả định rõ ràng.

1 giờ0,072 kW·h
2 giờ0,330 kW·h
0 giờ0 kW·h
1 giờ0,100 kW·h
Điện năng bật thừa/ngày0,502 kW·h
5 ngày học/tuần2,510 kW·h
Tiền điện/tuần, giá giả định 1.500 đồng/kW·h3.765 đồng

Ước tính bằng A = P × t theo công suất và thời gian giả định. Kéo về 0 giờ để thấy phần điện có thể tiết kiệm.

Giới hạn mô hình: Không tính chế độ chờ, sự thay đổi công suất theo chế độ vận hành, thời tiết hoặc chi phí thực tế của trường. Không tắt thiết bị trong khi đang cần sử dụng, đặc biệt là hệ thống an toàn.

36 câu tự luyện · 22 câu kiểm tra/10 điểm

36Tự luyện6Nhóm kiến thức22Kiểm tra10Điểm tối đa

Phần A có câu hỏi nhận biết, tình huống, tính toán đơn giản và lời giải. Phần B chia 4 dạng theo cấu trúc kiểm tra V4; tự luận có thang tiêu chí để học sinh tự đối chiếu.

Phần A · Tự luyện kiến thức và hành động

0/36
Trang 1/6

Phần B · Kiểm tra cuối bài

8 ABCD: 2 điểm; 4 câu Đúng/Sai: tối đa 4 điểm, mỗi câu có bốn ý (đúng 1/2/3/4 ý lần lượt 0,10/0,25/0,50/1 điểm); 8 câu trả lời ngắn: 2 điểm; 2 câu tự luận: 2 điểm. Chỉ công bố đáp án và hướng dẫn sau khi nộp bài.

Sơ đồ tư duy: tiết kiệm năng lượng mỗi ngày

Sáu nhánh kết nối lí do, hành động, cách tính và yêu cầu an toàn. Trên điện thoại có thể kéo ngang sơ đồ.

Tiết kiệm năng lượng còn là một dự án nhỏ của lớp

💡 Công suất không phải điện năng

W (oát) biểu thị công suất. kW·h biểu thị điện năng tiêu thụ. Muốn so sánh tiền điện cần biết cả công suất và thời gian hoạt động.

🔌 Chế độ chờ

Một số thiết bị vẫn tiêu thụ một ít điện khi chờ. Tắt hoặc rút thiết bị không cần dùng theo hướng dẫn có thể giảm phần tiêu thụ này.

♻️ Tái chế có điều kiện

Tái chế vật liệu cần thu gom, vận chuyển và xử lí. Vì vậy, ưu tiên sử dụng bền, tránh đồ dùng không cần thiết và phân loại đúng hướng dẫn.

🚿 Nước và năng lượng

Bơm nước, xử lí nước sạch và làm nóng nước đều có thể cần năng lượng. Vì vậy, tiết kiệm nước có thể đem lại lợi ích vượt ngoài chính lượng nước giảm được.

Thử thách “7 ngày xanh”: Theo nhóm, chọn một thói quen tại lớp muốn thay đổi (ví dụ tắt quạt khi phòng vắng). Lập bảng gồm: hành vi, thời gian sử dụng thừa trước khi cải thiện, giải pháp, người theo dõi, kết quả sau một tuần và lưu ý an toàn. Nếu đo điện, chỉ sử dụng thiết bị đo phù hợp dưới sự hướng dẫn của người lớn; không tự thao tác với mạch điện.