第4节 跨学科实践：智能家居(课件PPT)-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

该初中物理课件聚焦家庭电路中的智能家居，核心知识点涵盖传感器（光控开关、红外传感器）、智能管理及家居智能化原理，课前通过生活实例导入传感器应用，课中结合楼道灯声光控制电路连接，构建从基础到应用的学习支架。 其亮点是跨学科实践与分层练习结合，通过“追寻传感器”观察探究和电路设计例题，培养科学探究与科学思维，助力学生理解物理观念，提升解决实际问题能力，教师可高效开展实践教学。

初中物理 指南针•课堂优化•九年级物理JK 第9章家庭电路 第4节跨学科实践：智能家 居 课前自主导学 知识点① 让用电器更贴心 电器能“知冷知热，贴心服务”，离不开传 感器。 (1)光控开关 路灯能够实现随着环境明暗自动控制，关 键部件是利用了传感技术的光控开关。这种开 关的光控传感元件多采用光敏电阻或光电二极 管。光敏电阻的阻值随光照的强弱而改变，从 而可以将光信号转化为电信号来控制开关；光 电二极管也可以起到同样的作用。 (2)红外传感器 电梯门、干手机之所以能感知人的存在是 因为人体会发出一种叫作“红外线”的电磁波， 红外传感器能感知到它是否存在，由此判断人 体是否处在相应位置而做出响应动作。 知识点② 让用电器更聪明 把家中的各个智能用电器、插座、开关通过 网络连接到手机（电视机或电脑）等智能中心 上，就能实现对各个用电器的智能管理。有了 智能管理，就可以实现语音控制、远程操控和定 时启停等功能，使电器更聪明。 知识点③) 家居智能化 家居生活智能化的原理： 家用电器+传感器+网络≈智能家居 程序 程序 课中学法指导 理解住宅楼道灯的声光自动控制的基本电 路连接原理。 由于要求天黑后，“光控开关”自动闭合，当 有人走动发出响声时，“声控开关”也闭合，灯才 亮；天亮时“光控开关”自动断开，即使有人走动 发出声音时“声控开关”闭合，灯也不会亮。说 明“光控开关”和“声控开关”应该串联后接入 电路。 【例】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。 请将下图的“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 火线 零线 地线 声控 。 【答案】见下图 火线 零线 地线 声控 光控 Q 0 0 跨学科实践活动 活动主题：追寻传感器 活动任务 1.仔细观察身边的智能化家用电器，它属 于哪一类家用电器？是如何工作的？采用了什 么传感器？传感器是通过怎样的电路实现对家 用电器的自动控制的？它是否联网？通过远程 终端可以对它进行智能管理吗？ 2.想象我们未来的家，写一篇科么幻作文，与 同学们分享。 课后巩固提升 【基础训练】 一、填空题 1.光控开关通过 接收光照信号， 当光照强度变化时，光敏电阻的 发 生变化，从而改变电路中的 ,触发继 电器控制家用电器的开关状态。 2.红外传感器能感知人体发出的 从而判断人体是否在相应位置，如电梯门、干手 机、智能照明等设备中，当检测到人体 时，设备会自动做出响应动作。 3.智能家居通过 和网络连接，实现 了对电器的 管理，如语音控制、远程 操控、定时启停等功能，使电器更加便捷、高 效和节能。 二、选择题 4.光控开关的原理是利用哪种传感器来实现自 动控制的 () A.光敏电阻 B.温度传感器 C.湿度传感器 D.红外传感器 5.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 6.智能家居系统中，通过传感器接收信号后，通 常会触发什么操作 A.手动开关 B.语音播报 C.信号放大 D.自动控制 7.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 【能力提高】 8.(2023·咸宁)小明设计了一种晚上自动给花 草浇水电路。光控开关S在天黑时闭合，湿 敏开关S2在土壤过于干燥时闭合。浇花器仅 在土壤过于干燥的夜间才开始工作，对花草 进行浇水。下列电路既满足上述条件，又符 合安全用电原则的是 () 火线 火线 零线 零线 浇 S S2 器 浇花器 S A B 火线 火线 零线 零线 浇花器 S S2 S S2 浇花器 C 9.(2023·通辽)如图所示，只闭合开关S1,风扇 M和灯泡都不工作；只闭合开关S2,灯泡工 作；同时闭合开关S、S2,灯泡和风扇M都工 作，请按要求把电路连接完整。 火线 零线 10.小明用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若 干导线，设计一个楼梯灯电路，无论是楼上 或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼 下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼 下灭灯，请你根据小明设计的意图，用笔画 线代替导线完成如图的电路。 火线 零线 LED灯 触点 触点 触点 楼上开关 触点 火线 零线 LED灯 触点 触点 触点 楼上开关 触点 楼下开关 答案图