9.4家庭生活自动化、智能化
【 学习目标 】
1、了解家庭生活自动化智能化的有关知识。
2、通过学习，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
3、通过学习，使学生体会物理与生活的密切相关；
4、通过学习，使学生认识到科学技术在人们生活中的巨大作用，进而形成正确的科学观、技术观。
【教学重点】
家庭生活自动化智能化的有关知识。
【教学难点】
引导学生认识到物理对人类生活的巨大推进作用。
【 教学方法 】观察法、归纳演绎法。
【 学法引导 】实验探究法、观察法
【 教学器材 】挂图
【 课时安排 】一课时
【 教学过程 】
一、家庭生活自动化
搜集整理有关家庭生活自动化的一些案例。（楼道声光控开关、电冰箱及饮水机的温控开关等）
（一）、声光控开关
声光控开关必须同时具备两个条件，声光才起作用。从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二极管，内部装有柱极体话筒。而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用（可用液晶万用表测得数值）。也就是说当天色变暗到一定程度，光敏二极管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二极管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体话筒就会同样产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就连通起作用。因为必须要二个条件同时存在，声光控开关才起作用，故叫与门电路。
声控开关、光控开关在或门电路中也有运用。电路中只要有任何一个条件存在（即任何一个开关接通），电路就被接通，
所以称这种电路为或门电路（声控、光控原理同上）。
（二）、红外线开关
1. 适应范围——走道和居室照明控制；
2. 红外线感应后，灯光自动报警；
3. 红外线感应后联通蜂鸣器报警；
4. 控制室防盗指示灯报警。
红外线感应开关的探头和感应线路有延时功能，所以说它的特点是对移动物体而言，相对静止状态时，红外线开关效果并不理想。所以在红外线开关的内部结构上设计“关联电路”线路原理，同样适用于安装在厨房和卫生间。
（三）、饮水机问题
图 1
如图 1 甲是 HG2002 型台式饮水机结构剖面示意图，控水槽中浮体 A 与阀门 C 固定相连，当 A 恰好浸没时阀门 C 关闭， A 未浸没时 C 略有下降，桶内水流入控水槽。 水沸腾前温控开关 1 和 2 同时闭合，才会使红灯亮、绿灯灭、加热管工作；水沸腾后两开关同时断开，才会使绿灯亮、红灯不亮、加热管不工作。
二、家庭生活智能化
阅读课本相关内容，了解家庭生活智能化。
【作业设计】
制作一只会叫的电子鸟（利用光控开关）。
【板书设计】
一、家庭生活自动化
（一）、声光控开关
（二）、红外线开关
（三）、饮水机问题
二、家庭生活智能化
【课后反思】未来的“数字化”家居
结合当前信息技术的发展和人类对居住环境的要求，可以预见未来的数字家居应能提供以下功能：
1、 收发和保存信息：通过家庭网络，主人可以方便的收发电子邮件、浏览各种网上信息，订阅各种电子期刊或杂志等；
2、管理个人或家庭的经济情况：通过家庭网络配套管理系统，主人可以方便地查阅自己的各种帐目和收支情况，管理系统软件还可以根据个人经济情况，作出最优的收支规划，提供相应的合理建议和提示；
3、管理家庭的通讯需求：对家庭内各种通讯设备的通讯进行管理，包括网络通讯协议的执行和网络资源的分配，使信息在网络上的传输畅通无阻，整个家庭网络系统运行正常；
4、管理电源和设备的使用：这一方面也是数字家居所应具有家庭自动化的主要功能之一。同样是通过网络管理系统软件，监控家庭内各种设备，如家庭内灯光的控制、电器设备的远程控制、室内环境的优化调节等。同时还能够提供一些经济方面的优化决策控制，如能够根据不同用电时段和峰谷电费差价，合理控制家电的运行。
5、提供安全和可靠的环境：通过在家庭内安装各种检测报警装置来实现家庭的保安、消防以及其它需求。如通过加装摄像头，可以监视房间周边环境和诸如婴儿房等特殊场所；通过烟气传感器、温度传感器、特殊气体传感器，预防房间失火和有害气体过量；通过加装红外传感器、门磁、薄膜窗花、无线微波等报警装置，可防止窃贼入侵等等；
6、无需维护的运行：整个家庭内各种设备都连接到其网络上，通过网络上运行的管理软件，可实现对设备的监测和故障诊断功能。一旦出现故障，家庭管理系统会给出故障提示，并自动通过家庭内的网间接口设备向设定的相应维修单位保修，无需主人亲自动手；
7、简单的操作：因为该网络系统是在千家万户中使用的，考虑到使用者的年龄、职业、经历以及受教育程度等的差异，所以该类系统的操作必须简单，方便，而且可靠，以适应不同使用人群的需要。
8、可根据个人或家庭生活方式定制：随着信息时代的到来，个性化的要求在不断提高。未来数字家居应能够根据不同使用者的家庭环境、设备数量和类型、以及生活方式等可做相应的配置和调整，如可根据消费者的需求和可接受费用，定制相应的系统解决方案；又如可根据使用者的生活习惯，调节室内环境参数，定时启停家电设备等等。
由上述功能的描述，可以反映出了一个基本事实：数字家居中家庭自动化网络的建立仅仅为完成上述功能提供了一个硬件平台，而要真正完成这些功能还需要有强大的系统管理运行软件支撑。同时也可以看出数字家居是一个多学科技术综合应用的系统。9.4家庭生活自动化、智能化
1.安全用电的原则：______________________，___________________。
2. 物理小组的同学们练习安装照明电路，接通电源之前，老师将火线上的保险丝取下，把一个额定电压为220V的灯泡作为检验灯泡连接在原来安装保险丝的位置，同时要求同学将电路中所有开关都断开，用这样方法可以检查电路是否有短路，在接通电源后，下列说法中正确的是（ ）
A．若检验灯泡正常发光，表明电路连接无误．
B．若检验灯泡不亮，但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，表明这个开关的两端直接连到了火线和零线上
C．检验灯泡不亮，但将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯泡都能发光，只是亮度不够，这表明电路中出现了短路现象．
D．不论将电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不发光，这表明电路中有短路
3.居民楼的楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”，它能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”。它能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将 “光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
4. 原来室内的电灯均正常发光，当把台灯的插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断．发生这一现象的原因可能是（ ）
A．台灯的功率太大
B．台灯插头处短路
C．插座处短路
D．台灯的灯丝断了
