資源簡介

9.4 家庭生活自動化、智能化
素養目標
1.舉例說明家庭生活自動化、智能化的有關知識。
2.觀察家庭生活中自動化、智能化的各種實例,嘗試應用物理知識解決實際問題。
3.關注物理與生活的密切聯系,認識科學技術在人類生活中的巨大推進作用。
◎重點:了解家庭生活自動化、智能化的有關知識。
評價任務
通過任務驅動完成目標1、2的學習。
【預習導學】
知識點1住宅樓道燈的自動控制
1.舉出一些在現實生活中實現自動化的電器。
2.住宅樓道燈的自動控制已相當完善,現在多用聲光控制,并配有 裝置。用光和聲音共同控制開關,天亮時 開關不起作用,燈不會亮;天黑后, 開關起作用,當有人走動發出響聲時燈 ;3~5 min后燈 。
3.觀察聲、光控開關。
實驗器材:聲光控開關。
實驗過程:拆開聲光控開關,觀察里邊都有什么結構。盡可能分辨出哪個是光控傳感元件,哪個是聲控傳感元件。
知識延伸:這種開關的光控傳感元件多用光敏電阻或光電二極管。光敏電阻的阻值隨著
的強弱而改變,從而可以將 轉化為 來控制開關,光電二極管也可以起到同樣的作用。聲控傳感元件作用與電話送話器類似,將 轉化為 來控制開關。但是不管是光控傳感元件,還是聲控傳感元件,最后的開關動作是 的,且都是通過 來完成的。
對點自測
1.樓道燈的自動控制還有觸摸式和紅外感應式的,請簡述工作原理。
【答案】知識點一
1.答:住宅中樓道燈的自動明滅,電梯門的自動開關,電風扇、微波爐的定時,電飯煲、飲水機的自動斷電并保溫,電視機、空調機的遙控等,都已實現了自動化。
2.延時　聲控　聲控　亮　熄滅
3.光照　光信號　電信號　聲信號　電信號　無觸點　電子電路
對點自測
1.答:觸摸式的是用手觸摸按鈕后觸發電路,燈亮,3~5 min后燈熄滅。紅外感應式的是靠人體發出的紅外線控制開關,只要有人在一定范圍內(一個以燈為頂點的90°圓錐體內),即可觸發開關,直到人離開此范圍30 s以后燈熄滅。
知識點2家庭生活智能化
4.隨著 的發展與普及,家庭生活已逐步走向具有高度智能特點的自動化。家庭智能自動化系統主要由一個 來做“大管家”,它接收來自各方面的信息,再按設定好的程序傳遞給其他電子電器執行操作。你可以通過 、 、 等發送信息給 ,也可以接收來自 的信息。
5.家庭生活 、 會給我們帶來極大的方便,家用電器都成了 ,如冰箱、洗衣機、微波爐、電視機、音響設備等都能實現網上操作。
6.家庭辦公是家庭自動化的另一個發展趨勢,什么是家庭辦公 家庭辦公的優點是什么
家庭辦公是指在家里通過 和 就可以掌握工作現場情況和有關資料,并控制指揮操作過程,完成工作任務。家庭辦公能夠大大地減輕 的負擔,還可以提高 。
對點自測
2.下列傳感器中,可以用來制作檢測CO濃度設備的是 ( )
A.光敏傳感器　　 B.氣敏傳感器
C.壓敏傳感器　　 D.聲敏傳感器
【答案】知識點二
4.網絡技術　中央微處理機　電話　計算機　遙控器　中央微處理機　中央微處理機
5.智能化　自動化　網絡終端
6.計算機系統　網絡　社會設施　工作效率
對點自測
2.B
【合作探究】
任務驅動了解家庭生活自動化、智能化的有關知識
1.問題解決:設計樓道燈電路圖
【問題】居民樓道里,夜間只是偶爾有人經過,電燈總是亮著會浪費電又縮短了燈泡的使用壽命。但是,如果有人夜晚出來,沒有燈又很不方便。現在住宅樓道燈的自動控制已相當完善,多用聲光控制,并配有延時裝置。用光和聲音共同控制開關,天亮時聲控開關不起作用,無論發出多大聲音,燈也不會亮;天黑后,聲控開關起作用,當有人走動發出響聲時燈亮 ;3~5 min后燈熄滅。
聲控開關和光控開關的自動裝置都是比較復雜的,我們用“”和“”這樣兩個符號代表它們。大家討論一下,怎樣連接電路,可以實現上面的功能。試著把圖中的器材連接成符合要求的電路。
【分析】對于光控和聲控電路,天黑時 閉合,有人走動發出聲音, 閉合,兩個開關同時符合條件 ,燈亮。所以兩個開關應 ,再和燈泡 。
2.分組討論:從熱水壺感受自動控制
【問題】熱水壺是怎樣實現自動控制的,并與同學們交流。
【分析】
①水沸騰后,再過5~6 s自動斷電說明有監測 的傳感器,另外還應有一個 裝置。
②如果壺里沒有水或水量不足的情況下,會自動斷電保護,這說明有監測 的傳感器。
③如果過一段時間水不開就自動斷電,這說明水壺里有 。
小組討論:你所知道的自動化程度最高的家用電器是什么 全自動洗衣機實現了哪些自動控制
【答案】任務驅動
1.答:
【分析】光控開關　聲控開關　閉合　串聯　串聯
2.【分析】
①水蒸氣溫度(或壓力)　延時斷電
②水位高低　③時間傳感器(或定時器開關)
3.答:全自動洗衣機就是將洗衣的全過程(泡浸—洗滌—漂洗—脫水)預先設定好N個程序,洗衣時選擇其中一個程序,打開水龍頭和啟動洗衣機開關后洗衣的全過程就會自動完成。全自動洗衣機是通過水位開關與電磁進水閥配合來控制進水、排水以及電機的通斷,從而實現自動控制的。
智能型模糊控制的全自動洗衣機還可以自動判斷水溫、水位、衣質衣量、衣物的臟污情況,決定投放適量的洗滌劑和最佳的洗滌程序。當洗衣桶內衣物的多少和質地不同,而注入水使其達到相同的水位時,其總質量是不同的,利用這一點,通過對洗衣電動機低速轉動后的慣性測量,可以判斷衣質和衣量。衣物的臟污程度是通過水的透明度來判斷的。在洗衣桶的排水口處加一紅外光電傳感器,使紅外光通過水而進入另一側的接收管。若水的透明度低,接收管獲得的光能小,說明衣物較臟。脫水時采用壓電傳感器。當脫水桶高度旋轉時,從脫水桶噴射出來的水作用于壓電傳感器上,根據這個壓力變化,自動停止脫水運轉。
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