第4节 跨学科实践：智能家居（分层作业）物理教科版2024九年级下册

第4节 跨学科实践：智能家居 目录 【A 夯基础】 1 一、让用电器更贴心 1 二、让用电器更聪明 2 三、家居智能化 4 【B 提能力】 5 【C 链中考】 11 一、让用电器更贴心 1.想一想，你生活中接触到的哪些家用电器具有自动控制功能?是什么样的功能? 【答案】见解析 【解析】随着人们生活水平的提高，很多的家用电器实现了自动化，例如洗衣机、扫地机器人等，据此分析。 我们使用的很多电器都有自动控制功能，例如：洗衣机、扫地机器人等。 洗衣机的自动化程度是比较高的；全自动洗衣机可以实现洗涤衣物的种类、洗涤的时间、脱水时间及次数、烘干等功能的控制。 扫地机器人只要输入命令就可以自动扫地。 2.为了节省能源，需要根据自然光的亮度来开、关路灯，即只有在夜间或天气很暗的时候才打开路灯，应该用何种传感器件来控制路灯的开、关? 【答案】光敏电阻（或光电传感器） 【解析】要控制路灯在夜间或光照不足时自动开启，需要检测环境光强度的器件。光敏电阻或光电传感器满足这一需求： 原理：光敏电阻的电阻值随光照增强而降低。通过检测阻值变化，可判断环境明暗程度。 执行逻辑：设定光强阈值，当阻值高于阈值（光照不足）时接通电路，开灯；当阻值低于阈值（光照足够）时关灯。 排除其他选项： 红外传感器：检测人体/物体移动，与光照无关。 温度传感器：检测温度变化，无法感知光线。 声音传感器：依赖声波触发，不适用光照场景。 可行性：光敏器件成本低、结构简单，符合路灯控制的工程需求。 3.马路上路灯的控制开关能根据外界光线的明暗程度自动控制，这样的控制开关是___________（光控开关/声控开关）。 【答案】光控开关 【解析】因为该控制开关是依据外界光线的明暗程度来自动控制路灯的，而光控开关就是根据光线强弱进行工作的，声控开关是根据声音来控制的，与光线无关，所以这里应填光控开关。 4.街边路灯到了夜晚会自动亮起，这是（　　）控制。 A.声控　　　　　　 　　B.阀门　　　　　　　 　C.无线遥控　　　　 　　D.光控开关 【答案】D 【解析】夜幕降临时，路边的路灯就会自动亮起，说明控制电路的是光敏元件，故控制路灯的电路中安装了光敏传感器，这里用光控开关控制的。 故选：D。 5.为了让路灯能在天暗时自动开启，天亮时自动关闭，应该在自动控制电路中使用下述传感器的哪一种（　　） A.光传感器　　　　　　　B.压力传感器　　　　　C.温度传感器　　　　　　D.气体传感器 【答案】A 【解析】光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图象传感器等。最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。 夜幕降临时，路边上的路灯就会自动亮起，说明控制电路的是光敏元件，故是光敏传感器。 故选：A。 二、让用电器更聪明 6.用手机远程把握家中电器的开关及其运行状态，需要用到的技术是_____________。 【答案】物联网技术 【解析】本题考察现代信息技术在日常生活中的应用场景。​通过手机远程控制家电开关及监测运行状态，其核心技术是物联网技术（IoT）​。物联网通过传感器、网络通信和数据处理，实现设备间的互联与智能操控，典型应用即智能家居系统。 ​物联网技术​：由感知层（传感器）、网络层（Wi-Fi/蓝牙）、平台层（云服务器）构成。家电嵌入传感器和通信模块后，数据经网络传输至手机端，实现双向控制与状态反馈。 ​核心功能实现​： 控制指令流：手机APP云平台 状态反馈流：家电传感器云平台 7.如图所示是一款智能插座，具有手机遥控、远程控制、语音声控、独立分控、定时开关和电量统计等功能。下列说法不正确的是（ ） A.采用了多种控制技术，体现了设计依赖技术得以实现 B.具备多种功能，体现技术的综合性 C.语音声控，体现了技术的解放人的作用 D.该插座的研发属于技术活动 【答案】B 【解析】技术的综合性是指技术具有跨学科的性质，所以智能插座具备多种功能不符合该特性，选项B说法错误。 故选B。 8.一款WiFi智能插座利用了现有家庭中的WiFi网络，使智能手机或平板电脑等在联网条件下，能通过APP操作打开或者关闭指定的电器，方便又节能。下列对该产品的说法中不恰当的是（ ） A.人不在家也可以将家里的电器开启或关闭，体现了技术的目的性 B.家里没有WiFi信号，智能WiFi插座便不能实现远程控制，这不能体现技术的复杂性 C.可以实现远程操控，体现了技术发展人的作用 D.智能WiFi插座是在原有的插座基础上改进而来的，体现了技术的创新性 【答案】C 【解析】A选项（正确表述）：通过远程控制实现节能便利，直接满足“方便生活”这一人类需求，符合技术目的性的定义——技术总是从一定目的出发。 B选项（正确表述）：WiFi信号缺失导致功能受限属于使用条件问题，技术的复杂性指技术本身包含的工艺、知识等综合程度，二者无直接关联。 C选项（不恰当表述）：远程操控仅扩展了人的操作范围（解放人的空间限制），但未体现"发展人的能力或素质"这一核心特征。技术发展人的典型表现如：计算机提升人的计算能力、网络扩展人的认知边界等。 D选项（正确表述）：在传统插座基础上增加WiFi模块实现新功能，属于技术创新的改进型创新范畴。 关键区分点：技术“发展人”需满足能力/素质提升的标准，而解放人只需突破原有局限（如时间/空间限制）。 本题中远程控制属于后者，因此C选项表述不当。 9.智能插座可以通过手机APP远程控制插座开关，智能口罩可以通过手机APP监测口罩的使用情况，并可以提醒更换口罩，智能自行车锁可以通过手机APP远程控制自行车锁开关，并可以设置多种开锁方式……生活中这些产品的出现说明（ ） ①生活处处有创新 ②创新是一种生活方式 ③创新是强国之路 ④创新解决一切问题 A.①② B.②③ C.①③ D.①③ 【答案】A 【解析】本题考查创新让生活更美好。 ①②：生活中智能产品的出现，让我们感受到创新让生活更美好，生活处处有创新，创新是一种生活方式，故①②符合题意； ③：改革开放是强国之路，故③说法错误； ④：“解决一切问题”的说法夸大了创新的作用，创新是引领发展的第一动力，④说法错误； 故本题选A。 10.如图所示是一款智能插座，具有手机遥控、远程控制、语音声控、独立分控、定时开关和电量统计等功能。下列说法不正确的是（ ） A.可以统计每天的用电量，倡导节能，体现了设计的经济原则 B.该智能插座有多种功能，用户的体验感良好，体现了设计的实用原则 C.该插座的插孔、usb接口在世界上很多国家可以通用，体现了设计的技术规范原则 D.搭配AI智能音箱，可实现语音控制，体现了设计的创新原则 【答案】A 【解析】如图所示是一款智能插座，可以统计每天的用电量，倡导节能，体现了设计的可持续发展原则，所以选项A说法错误。 三、家居智能化 11.生活中的智能家居有哪些？应用了什么原理？有什么作用？ 【答案】生活中的智能冰箱、灯光、自动窗帘盒、空调自动控温等都是常见的智能家居。 智能家居依靠的是物联网技术实时采集物体数据，并将物体的信息通过互联网实时准确传递出去，通过其自身的智能处理功能，实现对物体的智能控制。 智能家居提升了家居的安全性、便利性和智能性，并实现环保节能的居住环境。 【解析】智能家居旨在提高家庭居住的安全、便利和舒适性，同时节省家庭能源的消耗。智能家居工作原理是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、医疗电子技术依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖、健康保健、卫生防疫、安防保安等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。物联网可以实时采集物体数据，并将物体的信息通过互联网实时准确地传递出去，通过其自身的智能处理功能，实现对物体的智能控制。智能家居利用了物联网的原理，将手机等终端和家居利用互联网连接起来，提升了家居的安全性、便利性和智能性，并实现环保节能的居住环境。 12.扫地机器人是智能家用电器的一种，一般采用真空和刷扫的方式，将地面杂物吸纳进入收纳盒，进而来完成清扫、吸尘、擦地工作。它可以设定时间预约扫地，自行充电。它的前部有仿生感应器装置，可侦测障碍物自行转弯，还可以规清扫地区，在室内反复行走，并运用多种扫地模式，来完成拟人化居家清洁效果。 （1）扫地机器人前部的仿生感应器通过发出_________来判断障碍物的位置。 （2）自行充电时，会将电能转化为________能储存起来，使用时如果时间过长，机身会发热，因为________________。 【答案】（1）超声波；（2）化学；电流的热效应 【解析】（1）扫地机器人前部的仿生感应器通常模仿生物的避障方式（如蝙蝠的超声波定位），通过发射和接收超声波来探测障碍物的位置。超声波遇到障碍物会反射回来，感应器通过计算时间差或角度判断障碍物的距离和方位。因此答案为“超声波”。 （2）自行充电时，电能被转化为化学能储存在电池中。使用过程中，长时间运行会导致电流通过导体（如电路）产生热量，这是由于电流的热效应（焦耳定律），即电能转化为内能导致机身发热。因此答案为“化学”和“电流的热效应”。 13.下面是常见的家用电器，其中属于信息类的是_________，属于电动类的是_________。 a.白炽灯　 　b.电扇　 　c.洗衣机　　 d.电话　 　e.电饭煲 　　f.微波炉 　　g.电视机 【答案】dg；bc 【分析】（1）利用电磁波来传递信息的家用电器，如电话、电视机等； （2）利用电动机来工作的家用电器有：电风扇、洗衣机等； （3）利用电热来工作的家用电器有：白炽灯、电饭煲等。 13.动车组安装的热风干手机，手靠近时能自动启动，利用了__________（选填“红外线”、“可见光”或“紫外线”）传感器。在使用时感觉到，起先手特别凉，好像只吹冷风，等手上的水快干时，才能感觉到吹的是热风。其实干手机一直吹的都是热风，产生上述感觉的原因是___________。 【答案】红外线；水蒸发吸热 【解析】传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。物质由液态变为气态叫汽化，汽化吸热。 一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，动车组安装的热风干手机，手靠近时能自动启动，利用了红外线传感器。从而能感知红外线，导致门被打开。 液态的水在手上蒸发变成气态的水蒸气，发生了汽化现象，在这一过程中，它要吸收热量，所以在此过程中手会感觉很凉。 故答案为：红外线；水蒸发吸热。 14.办公楼的大门能“看到”人的来或去而自动开关，这是哪种传感器（　　） A.生物传感器　　　 　　B.红外传感器　　　 　　C.温度传感器　　　 　　D.压力传感器 【答案】B 【解析】传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关，是由于人体会发出红外线，当传感器探测到人体发出的红外线后，门会自动打开，故B正确，ACD错误。 15.下列关于智能插座的描述，不正确的是（ ） A.智能插座可以连接手机进行远程控制 B.智能插座只能控制单一类型的家电 C.智能插座具有定时开关功能 D.智能插座可以帮助节能 【答案】B 【解析】A.智能插座通常支持通过手机应用程序进行远程控制，符合实际功能，正确。 B.智能插座一般可控制多种类型的家电（如灯具、电视、风扇等），只要功率适配即可，而非仅限单一类型。此描述与实际不符，不正确。 C.定时开关是智能插座的基础功能之一，用户可通过预设时间控制电器开关，正确。 D.通过自动关闭待机电器或优化用电时间，智能插座可有效减少能耗，正确。 综上，答案B的描述不成立。 16.如图所示，这是一款智能插排，具有手机遥控、远程控制、语音控制、独立分控、定时开关和电量统计等功能。下列说法不正确的是（ ） A.该插排可以统计每天的用电量，倡导节能，体现了设计的经济原则 B.该插排既有三孔插座又有两孔插座及 USB 插座，体现了设计的实用原则 C.该插排具有定时开关、可远程随时查看的功能，体现了技术具有解放人的作用 D.该插排搭配 AI 智能音箱，可实现语音控制，体现了设计的创新原则 【答案】D 【解析】A.该插排能够统计每天的用电量，倡导节能。设计的经济原则不仅仅是考虑成本，还包括资源的合理利用和能源的节约等方面，通过统计用电量倡导节能符合设计的经济原则，A选项说法正确。 B.插排既有三孔插座又有两孔插座及 USB 插座，多种类型的插座满足了不同电器设备的用电需求，体现了设计中注重满足实际使用功能的实用原则，B选项说法正确。 C.插排具有定时开关、可远程随时查看的功能，这些功能让人们在使用电器时更加便捷，人们不需要时刻守在插排旁边进行操作，节省了人力和时间，体现了技术具有解放人的作用，C选项说法正确。 D.插排搭配 AI 智能音箱实现语音控制，这主要体现的是设计的实用原则，因为它增加了一种方便用户操作的方式，满足了用户对便捷操作的需求。而创新原则更强调在原理、结构、材料等方面有实质性的创新突破，这里更多的是功能的拓展应用而非创新突破，D选项说法不正确。 17.如图所示，该装置是一款在家庭电路中使用的定时插线板，相应参数为“10 A﹣MAX 250 V～”，该插线板具有当用电器充满电时自动切断电路的功能，也可以按照所设计的时间给用电器供电。关于该定时插线板，下列说法正确的是（ ） A.插线板上多个插座是串联关系 B.正常情况下，该插线板上有2个插孔会使检测的试电笔氖管发光 C.能将功率为2 300 W的用电器与该插座连接使用 D.插座内只有火线和零线两根导线 【答案】B 【解析】照明电路中，各家用电器之间都是并联的，所以插线板上多个插座是并联关系，故A错误；从插线板上可以看出，一个三孔插座，一个两孔插座，因此一共有2个插孔与火线相连，即2个插孔能使试电笔氖管发光，故B正确；由相应参数可知，该插座允许通过的最大电流为10 A，用电器的额定电压为220 V，功率为2 300 W的用电器在正常工作时的电流，所以不能将该用电器与该插座连接使用，故C错误；根据图示可知，该插座为三孔插座，有火线、零线和地线，故D错误。 18.扫地机器人是智能家用电器的一种，会模拟人类大脑的思考方式，同步采集并处理传感器信息，通过定位和计算，实时构建地图并规划清扫路径，提高扫地效率.学校试用了两款扫地机器人清扫接送区相同面积的地面卫生，并对试用期间它们的工作时间进行了记录，如表。 天数 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 A款/分 14 13 15 13 14 16 B款/分 15 13 10 6 7 6 （1）根据表中的数据完成复式折线统计图。 （2）结合统计图，你认为哪一款扫地机器人更“智能”?你是怎样判断的? 【答案】（1）如图所示；（2）B款扫地机器人更“智能”。因为从统计图中可以看出，B款扫地机器人工作时间随着天数增加总体呈下降趋势，说明它能不断优化清扫路径，提高清扫效率；而A款扫地机器人工作时间波动较小，没有明显的效率提升。 【解析】（1）绘制复式折线统计图： 首先，在横坐标上依次标注出“第一天”“第二天”“第三天”“第四天”“第五天”“第六天”。 在纵坐标上，根据数据范围（6-16）合理确定刻度，比如从0开始，间隔为2。 对于A款扫地机器人，第一天工作14分钟，就在“第一天”对应的位置，纵坐标14处描点；同理，依次对其他天数的数据进行描点，然后用线段依次连接这些点。 对于B款扫地机器人，按照同样的方法，根据其每天的工作时间数据进行描点并连线。 （2）判断哪款更“智能”： 从统计图中观察工作时间的变化情况。B款扫地机器人随着天数增加，工作时间总体呈下降趋势，说明它能逐渐优化清扫路径，提高清扫效率；而A款扫地机器人工作时间波动不大，没有明显的效率提升趋势。所以从工作时间优化角度判断，B款扫地机器人更“智能”。 故答案为；（1）如图所示；（2）B款扫地机器人更“智能”。因为从统计图中可以看出，B款扫地机器人工作时间随着天数增加总体呈下降趋势，说明它能不断优化清扫路径，提高清扫效率；而A款扫地机器人工作时间波动较小，没有明显的效率提升。 19.如图甲所示，是一款多孔智能插排.连接上网络时，插排的指示灯发光，通过手机能远程控制插座上所接入用电器的通电情况，但无论是否连接上网络，USB接口都可以正常工作。 （1）将台灯连入插排的插座上使用时，台灯和USB接口的连接方式是________。如果再接入一台电脑，电路的总电流大小会________。 （2）在插排南部的电路板上安有多个如图乙所示的电路元件，该电路元件的名称是________。该元件能用来调节电路中的电流，电流的国际基本单位是_________（填写中文名称）。 （3）以上分析利用了《了解电路》单元中的相关内容，请将该单元思维导图丙中①、②缺失的内容依次写在指定位置①_________、②__________。 （4）若插排中某连接处断开，维修时可以用电烙铁焊接断点，如图丁所示.焊接时，先用电烙铁接触固态的焊锡，电烙铁的温度应________（选填“高于”、“等于”或“低于”）固态焊锡的熔点，使焊锡________（填物态变化名称）变成液态，然后再把获得的液态焊锡液滴放至焊点处，等到冷却后电路的两个金属接头就牢牢地连接在一起了。 【答案】（1）并联；变大；（2）电阻；安培；（3）①电源；②电压；（4）高于；熔化 【解析】（1）将台灯连入插排的插座上使用时，台灯和接口的连接方式是并联。如果再接入一台电脑，因为并联电路的总电流等于各支路电流之和，故电路的总电流大小会变大。 （2）在插排南部的电路板上安有多个如图乙所示的电路元件，该电路元件的名称是电阻。该元件能用来调节电路中的电流，电流的国际基本单位是安培。 （3）以上分析利用了《了解电路》单元中的相关内容，该单元思维导图丙中①、②缺失的内容依次写在指定位置为：①电源、②电压。 （4）若插排中某连接处断开，维修时可以用电烙铁焊接断点，如图丁所示。焊接时，先用电烙铁接触固态的焊锡，电烙铁的温度应高于（便与热传递）固态焊锡的熔点，使焊锡熔化（从固态变成液态）变成液态，然后再把获得的液态焊锡液滴放至焊点处，等到冷却后电路的两个金属接头就牢牢地连接在一起了。 故答案为：（1）并联；变大；（2）电阻；安培；（3）①电源；②电压；（4）高于；熔化。 20.扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸人集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。如图所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。小华在室外运动场上试用中发现，该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为15m，若它在运动中所受阻力为120N，问： （1）机器人工作时，主机内部的气压________（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生吸力； （2）此机器人在清扫地面时运动的速度为多大? （3）此过程中机器的水平推力所做的功及功率分别是多大? （4）若此时机器人的电功率为40W，则机器人工作时的效率为多大? 【答案】（1）小于；（2）0.25m/s；（3）1800J；30W；（4）75% 【解析】（1）流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，可以知道，扫地机器人在工作时，因为转动的扇叶处气体的流速大，压强小，主机内部的气压小于大气压。 （2）此机器人在清扫地面时运动的速度为： （3）机器人沿直线匀速运动，受到的推力和阻力是平衡力，机器人的水平推力F=f=120N，水平推力所做的功为： W=Fs=120N×15m=1800J 水平推力所做功的功率为： （4）机器人工作1min消耗的电能为： W=Pt=40W×60s=2400J 机器人工作时的效率为： 21.（2025年四川达州中考题）10.如图为小超家部分电路示意图。他闭合开关S，灯泡正常发光；将电热水壶插头插入插座，正常工作一段时间后，灯泡突然熄灭；马上取下电热水壶，灯泡仍不发光。经检查空气开关未跳闸，用验电笔检测a、b、c三点氖管均发光。下列电路故障判断正确的是（　　） A.灯泡短路 B.进户火线开路 C.进户零线开路 D.三孔插座短路 【答案】C 【解析】A.若灯泡短路，会导致电路电流过大使空气开关跳闸，但题目中空气开关未跳闸，且短路时验电笔检测a点不会发光，故A错误； B.若进户火线开路，用验电笔检测c点（火线连接点）时不会发光，与题目中c点发光矛盾，故B错误； C.根据题目描述，验电笔检测a、b、c三点均发光，说明火线通路正常；灯泡熄灭且取下电热水壶后仍不亮，说明零线开路导致电路无法形成回路。a点（零线连接点）发光是因为进户零线开路后该点通过灯泡与火线连通而带电，故C正确； D.若三孔插座短路，会导致电路电流过大使空气开关跳闸，与题目中空气开关未跳闸矛盾，且短路时验电笔检测c点不会发光，故D错误。 故选C。 22.（2025·陕西·A卷）为了市民电动车的充电安全，很多地方都配备了安全充电站，如图所示。关于充电站和电动车的安全充电，下列做法符合安全用电原则的是（　　） A.充电站插座的外壳用导体制成 B.充电过程中起火时立即用水浇灭 C.将电动车的电池拆下后带回家充电 D.充电结束后自动切断电源 【答案】D 【解析】A.充电站插座的外壳用导体制成，用电人不小心接触到插座外壳也会造成触电事故，这不符合安全用电原则，故A不符合题意； B.一般情况下，水是导电的，充电过程中起火时立即用水浇灭是不可行的，应先断开电源，故B不符合题意； C.严格禁止将电动车的电池拆下后带回家充电，因为给电动车电池充电时一旦发生意外，会产生高温有毒的烟气及温度极高的火焰，给家庭带来的伤害极大，故C不符合题意； D.充电结束后自动切断电源，这完全符合安全用电原则，故D符合题意。 故选D。 23.（2025·四川凉山）随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装率不断提高。据了解，充电桩输出电压的范围是300-600V，峰值功率高达500kW。如图所示，充电站内各充电桩是________（选填“串联”或“并联”）的；利用充电桩给汽车电池充电的过程中，汽车电池相当于电路中的_________；充电桩外壳常采用铝合金材料，为避免触电，外壳需连接________线；若充电桩起火，________用水灭火。 【答案】并联；用电器；地；不能 【解析】并联电路中各个用电器之间互不影响，图中汽车充电桩在使用时它们之间互不影响，说明它们之间是并联的。 在给新能源汽车充电时，汽车的电池消耗电能，所以相当于电路中的用电器。 充电桩外壳常采用铝合金材料，铝合金是导体，为防止漏电造成触电事故，安装时外壳需连接地线，从而保证人员和设备的安全。 若充电桩起火，不能用水扑灭，因为生活用水是导体，可能会引发触电事故，应该使用干粉灭火器等专用灭火设备。 24.（2025·四川乐山）小明在使用如图所示插线板的过程中发现：在开关断开时，插线板上的指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；在开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象，下列电路连接方式合理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】依题意得，指示灯与插孔互不影响，说明两者并联，开关控制指示灯与插孔，在干路上；为了用电安全，用电器通过开关与火线相连接，则开关的一端连接火线，指示灯的正接线柱与插座的右孔相连后，再与开关的另一端连接，插座的左孔与指示灯的负极相连后再与连线相连，插座的上孔连接零线，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 25.（2025·河南）如图是家庭电路的一部分，三孔插座可单独工作，开关控制灯泡。请用笔画线表示导线，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。 【答案】见解析 【解析】家庭电路中，开关控制灯泡时，开关要接在火线与灯之间。这样连接，开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡更安全；三孔插座的正确连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示： 26.（2025·深圳）金辉同学若通过三孔插座给机器人充电，插座由单独的开关控制。请在图中用笔画线表示导线将三孔摇座和开关连接在家庭电路中。 【答案】见解析 【解析】家庭电路中，三孔插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线；开关的接法是一端接火线，一端接用电器；要求插座由单独的开关控制，故接法为：三孔插座：左孔接零线，右孔接开关的一端，上空接地线；开关：左端接插座的右孔，右端接火线；如图所示： 27.（2025·四川泸州）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如下表，原理如下图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3。 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能； （2）求R1的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的加热效率。 【答案】（1）0.8kW·h；（2）96.8Ω；（3）87.5% 【解析】（1）保温挡正常工作2小时消耗的电能： W=P保t=400×10-3kW×2h=0.8kW·h （2）分析电路可知，S1闭合、S2接a时，R1、R2串联，此时总电阻较大，根据，总功率较小，为保温挡，则总电阻为： S1闭合、S2接b时，R2单独工作，此时总电阻较小，根据，总功率较大，为加热挡，则R2阻值为： 则R1的阻值： R1=R总-R2=121Ω-24.2Ω=96.8Ω （3）额定容量的水质量为： m=ρ水V=1×103kg/m3×50×10-3m3=50kg 则水吸收的热量为： Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×20℃=4.2×106J 消耗的电能为： W电=P加t′=2000W×40×60s=4.8×106J 则加热效率： 11 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 跨学科实践：智能家居 目录 【A 夯基础】 1 一、让用电器更贴心 1 二、让用电器更聪明 1 三、家居智能化 3 【B 提能力】 3 【C 链中考】 6 一、让用电器更贴心 1.想一想，你生活中接触到的哪些家用电器具有自动控制功能?是什么样的功能? 2.为了节省能源，需要根据自然光的亮度来开、关路灯，即只有在夜间或天气很暗的时候才打开路灯，应该用何种传感器件来控制路灯的开、关? 3.马路上路灯的控制开关能根据外界光线的明暗程度自动控制，这样的控制开关是___________（光控开关/声控开关）。 4.街边路灯到了夜晚会自动亮起，这是（　　）控制。 A.声控　　　　　　 　　B.阀门　　　　　　　 　C.无线遥控　　　　 　　D.光控开关 5.为了让路灯能在天暗时自动开启，天亮时自动关闭，应该在自动控制电路中使用下述传感器的哪一种（　　） A.光传感器　　　　　　　B.压力传感器　　　　　C.温度传感器　　　　　　D.气体传感器 二、让用电器更聪明 6.用手机远程把握家中电器的开关及其运行状态，需要用到的技术是_____________。 7.如图所示是一款智能插座，具有手机遥控、远程控制、语音声控、独立分控、定时开关和电量统计等功能。下列说法不正确的是（ ） A.采用了多种控制技术，体现了设计依赖技术得以实现 B.具备多种功能，体现技术的综合性 C.语音声控，体现了技术的解放人的作用 D.该插座的研发属于技术活动 8.一款WiFi智能插座利用了现有家庭中的WiFi网络，使智能手机或平板电脑等在联网条件下，能通过APP操作打开或者关闭指定的电器，方便又节能。下列对该产品的说法中不恰当的是（ ） A.人不在家也可以将家里的电器开启或关闭，体现了技术的目的性 B.家里没有WiFi信号，智能WiFi插座便不能实现远程控制，这不能体现技术的复杂性 C.可以实现远程操控，体现了技术发展人的作用 D.智能WiFi插座是在原有的插座基础上改进而来的，体现了技术的创新性 9.智能插座可以通过手机APP远程控制插座开关，智能口罩可以通过手机APP监测口罩的使用情况，并可以提醒更换口罩，智能自行车锁可以通过手机APP远程控制自行车锁开关，并可以设置多种开锁方式……生活中这些产品的出现说明（ ） ①生活处处有创新 ②创新是一种生活方式 ③创新是强国之路 ④创新解决一切问题 A.①② B.②③ C.①③ D.①③ 10.如图所示是一款智能插座，具有手机遥控、远程控制、语音声控、独立分控、定时开关和电量统计等功能。下列说法不正确的是（ ） A.可以统计每天的用电量，倡导节能，体现了设计的经济原则 B.该智能插座有多种功能，用户的体验感良好，体现了设计的实用原则 C.该插座的插孔、usb接口在世界上很多国家可以通用，体现了设计的技术规范原则 D.搭配AI智能音箱，可实现语音控制，体现了设计的创新原则 三、家居智能化 11.生活中的智能家居有哪些？应用了什么原理？有什么作用？ 12.扫地机器人是智能家用电器的一种，一般采用真空和刷扫的方式，将地面杂物吸纳进入收纳盒，进而来完成清扫、吸尘、擦地工作。它可以设定时间预约扫地，自行充电。它的前部有仿生感应器装置，可侦测障碍物自行转弯，还可以规清扫地区，在室内反复行走，并运用多种扫地模式，来完成拟人化居家清洁效果。 （1）扫地机器人前部的仿生感应器通过发出_________来判断障碍物的位置。 （2）自行充电时，会将电能转化为________能储存起来，使用时如果时间过长，机身会发热，因为________________。 13.下面是常见的家用电器，其中属于信息类的是_________，属于电动类的是_________。 a.白炽灯　 　b.电扇　 　c.洗衣机　　 d.电话　 　e.电饭煲 　　f.微波炉 　　g.电视机 13.动车组安装的热风干手机，手靠近时能自动启动，利用了__________（选填“红外线”、“可见光”或“紫外线”）传感器。在使用时感觉到，起先手特别凉，好像只吹冷风，等手上的水快干时，才能感觉到吹的是热风。其实干手机一直吹的都是热风，产生上述感觉的原因是___________。 14.办公楼的大门能“看到”人的来或去而自动开关，这是哪种传感器（　　） A.生物传感器　　　 　　B.红外传感器　　　 　　C.温度传感器　　　 　　D.压力传感器 15.下列关于智能插座的描述，不正确的是（ ） A.智能插座可以连接手机进行远程控制 B.智能插座只能控制单一类型的家电 C.智能插座具有定时开关功能 D.智能插座可以帮助节能 16.如图所示，这是一款智能插排，具有手机遥控、远程控制、语音控制、独立分控、定时开关和电量统计等功能。下列说法不正确的是（ ） A.该插排可以统计每天的用电量，倡导节能，体现了设计的经济原则 B.该插排既有三孔插座又有两孔插座及 USB 插座，体现了设计的实用原则 C.该插排具有定时开关、可远程随时查看的功能，体现了技术具有解放人的作用 D.该插排搭配 AI 智能音箱，可实现语音控制，体现了设计的创新原则 17.如图所示，该装置是一款在家庭电路中使用的定时插线板，相应参数为“10 A﹣MAX 250 V～”，该插线板具有当用电器充满电时自动切断电路的功能，也可以按照所设计的时间给用电器供电。关于该定时插线板，下列说法正确的是（ ） A.插线板上多个插座是串联关系 B.正常情况下，该插线板上有2个插孔会使检测的试电笔氖管发光 C.能将功率为2 300 W的用电器与该插座连接使用 D.插座内只有火线和零线两根导线 18.扫地机器人是智能家用电器的一种，会模拟人类大脑的思考方式，同步采集并处理传感器信息，通过定位和计算，实时构建地图并规划清扫路径，提高扫地效率.学校试用了两款扫地机器人清扫接送区相同面积的地面卫生，并对试用期间它们的工作时间进行了记录，如表。 天数 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 A款/分 14 13 15 13 14 16 B款/分 15 13 10 6 7 6 （1）根据表中的数据完成复式折线统计图。 （2）结合统计图，你认为哪一款扫地机器人更“智能”?你是怎样判断的? 19.如图甲所示，是一款多孔智能插排.连接上网络时，插排的指示灯发光，通过手机能远程控制插座上所接入用电器的通电情况，但无论是否连接上网络，USB接口都可以正常工作。 （1）将台灯连入插排的插座上使用时，台灯和USB接口的连接方式是________。如果再接入一台电脑，电路的总电流大小会________。 （2）在插排南部的电路板上安有多个如图乙所示的电路元件，该电路元件的名称是________。该元件能用来调节电路中的电流，电流的国际基本单位是_________（填写中文名称）。 （3）以上分析利用了《了解电路》单元中的相关内容，请将该单元思维导图丙中①、②缺失的内容依次写在指定位置①_________、②__________。 （4）若插排中某连接处断开，维修时可以用电烙铁焊接断点，如图丁所示.焊接时，先用电烙铁接触固态的焊锡，电烙铁的温度应________（选填“高于”、“等于”或“低于”）固态焊锡的熔点，使焊锡________（填物态变化名称）变成液态，然后再把获得的液态焊锡液滴放至焊点处，等到冷却后电路的两个金属接头就牢牢地连接在一起了。 20.扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸人集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。如图所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。小华在室外运动场上试用中发现，该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为15m，若它在运动中所受阻力为120N，问： （1）机器人工作时，主机内部的气压________（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生吸力； （2）此机器人在清扫地面时运动的速度为多大? （3）此过程中机器的水平推力所做的功及功率分别是多大? （4）若此时机器人的电功率为40W，则机器人工作时的效率为多大? 21.（2025年四川达州中考题）10.如图为小超家部分电路示意图。他闭合开关S，灯泡正常发光；将电热水壶插头插入插座，正常工作一段时间后，灯泡突然熄灭；马上取下电热水壶，灯泡仍不发光。经检查空气开关未跳闸，用验电笔检测a、b、c三点氖管均发光。下列电路故障判断正确的是（　　） A.灯泡短路 B.进户火线开路 C.进户零线开路 D.三孔插座短路 22.（2025·陕西·A卷）为了市民电动车的充电安全，很多地方都配备了安全充电站，如图所示。关于充电站和电动车的安全充电，下列做法符合安全用电原则的是（　　） A.充电站插座的外壳用导体制成 B.充电过程中起火时立即用水浇灭 C.将电动车的电池拆下后带回家充电 D.充电结束后自动切断电源 23.（2025·四川凉山）随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装率不断提高。据了解，充电桩输出电压的范围是300-600V，峰值功率高达500kW。如图所示，充电站内各充电桩是________（选填“串联”或“并联”）的；利用充电桩给汽车电池充电的过程中，汽车电池相当于电路中的_________；充电桩外壳常采用铝合金材料，为避免触电，外壳需连接________线；若充电桩起火，________用水灭火。 24.（2025·四川乐山）小明在使用如图所示插线板的过程中发现：在开关断开时，插线板上的指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；在开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象，下列电路连接方式合理的是（ ） A. B. C. D. 25.（2025·河南）如图是家庭电路的一部分，三孔插座可单独工作，开关控制灯泡。请用笔画线表示导线，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。 26.（2025·深圳）金辉同学若通过三孔插座给机器人充电，插座由单独的开关控制。请在图中用笔画线表示导线将三孔摇座和开关连接在家庭电路中。 27.（2025·四川泸州）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如下表，原理如下图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3。 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能； （2）求R1的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的加热效率。 4 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$