内容正文:
第2单元 控制系统
控制系统的三个环节
第5课
浙教版
学习目标
01
课堂导入
02
新知探究
03
知识总结
04
课后练习
05
目录
CONTENTS
2
学习目标
1
理解控制系统运行的基本过程,能识别 “输入、计算、输出”三个核心环节
2
学会分析生活中典型控制系统的三个环节
PART 1
课堂导入
课堂导入
大家口渴的时候,会怎么喝水呀?
①第一步,拿起水杯;
②第二步,大脑判断要喝多少;
③第三步,把水喝下去。
大家看,我们喝口水都有这三步,生活里的系统也是按这个逻辑工作的,比如教室里的电灯,按开关就相当于“拿起水杯” (输入),电路判断通电就是“大脑思考” (计算),灯亮起来就是“喝水”(输出)。今天我们就来一起揭开系统工作流程的“秘密”!
PART 2
新知探究
新知探究
从外界获得的输入经过计算产生输出,进而作用于外界,这是控制系统运行的一般过程。水闸、空调、农田灌溉、排队叫号等控制系统是如何运行的?
探索
新知探究
建构
控制系统的运行可以抽象为输入、计算、输出三个典型环节,它们相互作用、相互影响,从而实现对事物的控制。如果把传统的水壶烧水看作一个控制系统,那么炉火就是这个系统的输入,而水温就是这个系统的输出,烧水时需要人为观察水是否沸腾就是这个系统的计算。
新知探究
建构
输入是控制系统的重要环节,也是驱动系统运行的基本条件。以电风扇控制系统为例,按下风速挡位、设定吹风时间等操作都是这个系统的输入。
输入
新知探究
建构
计算则是控制系统中的干预环节,可以是人为干预,也可以是计算机自动运算干预。以电风扇控制系统为例,系统根据事先设计好的规则进行判断计算;再以水龙头控制系统为例,观察容器中是否放满水也可以看作计算。
计算
新知探究
建构
输出是控制系统运行之后的结果,也可以理解为事物发展的预期结果。以电风扇控制系统为例,风扇叶片转速、吹出的风量等就是这个系统的输出。
输出
新知探究
建构
电风扇控制系统的工作流程如下:
像电风扇这样的控制系统,也可以抽象成输入、计算、输出这三个环节。
新知探究
试一试
现在,你知道水闸、空调、农田灌溉、排队叫号这些系统是如何运行的了吗?
新知探究
试一试
1.水闸控制系统
输入:水位高低、水量大小
计算:判断是否需要开闸、关闸
输出:闸门升降,调节水流
2. 空调控制系统
输入:设定温度、室内实际温度
计算:比较温度,决定制冷 / 制热 / 停机
输出:吹出冷风或热风,改变室温
3. 农田灌溉系统
输入:土壤湿度、时间设定
计算:判断是否需要浇水、浇多久
输出:启动水泵、喷头喷水
4. 排队叫号系统
输入:取号、叫号指令
计算:按顺序安排下一位
输出:屏幕显示、语音叫号
新知探究
想一想
计算机属于控制系统吗?如果是,它的三个环节分别是什么?
新知探究
想一想
计算机属于控制系统。
它能接收信息、处理信息、再输出结果,完全符合“输入—计算—输出”的控制过程。
计算机的三个控制环节
输入:从外界获取信息,比如键盘打字、鼠标点击、摄像头拍照、麦克风录音等。
计算:计算机的 CPU、程序进行处理、判断、计算,把输入的信息变成有用的结果。
输出:把处理好的结果展示或作用于外界,比如屏幕显示、音箱发声、打印机打印、控制外部设备动作等。
PART 3
知识总结
知识总结
同学们,这节课我们一起解锁了“控制系统三个环节” 的秘密:我们明白了控制系统就像生活里的 “智能流水线”,总是按照“输入—计算—输出”的顺序来工作。比如教室里的电灯、电风扇,都藏着这三步逻辑。我们还发现,不同的系统有着不一样的 “输入信号”“计算方式”和“输出结果”:比如自动感应路灯会把光线明暗作为输入,控制器判断后输出亮灯或熄灯;微波炉会把时间和火力作为输入,电路计算后输出微波加热食物。我们也认识到,小到水龙头、大到水闸,生活里的控制系统无处不在。掌握这三个环节的分析方法,我们就能更好地拆解身边的各种系统,也能更清楚地看懂它们是如何为我们服务的啦!
PART 4
课后练习
课后练习
请分析自动感应路灯控制系统的三个环节,完成填空:
输入环节:________________________
计算环节:________________________
输出环节:________________________
谢谢
下节课见!
Thanks!
浙教版
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