内容正文:
第5单元 系统控制中的量
第2课
控制过程中的开关量
项目主题
苏科版·六年级
Contents
目录
学习目标
Learning goal
01
新知探究
Exploring New Knowledge
03
课堂导入
Lead-in
02
知识总结
Knowledge Summary
04
智慧挑战
Smart Challenge
05
part one
学习目标
1/5
01. 学习目标
01
02
认识到系统控制中有许多重要的开关量
了解控制系统状态的切换
part TWO
课堂导入
2/5
02.课堂导入
在通常,电扇、台灯、空调等家用电器都有一个开关来控制它们的
启动和关闭。
part THREE
新知探究
3/5
03.新知探究
参考下图,认识生活中的开关键。
船型开关键
拨动开关键
按钮开关键
旋转开关键
观察这些开关键上分别使用了什么标识?
03.新知探究
例如,当我们将灯的开关键拨到“开”的位置时,会亮起来;拨到“关”的位置时,灯就会熄灭。
“开”和“关”是家用电器的基本功能,而开关键能够通过切换开关实现这两种功能。开关量只有两种状态,在电路上表现为电路的接通和断开,在数字世界中则对应于1和0。
03.新知探究
智能浇灌系统可以根据植物的种类、生长过程中的不同需求等,选择合适的浇灌方式,如滴灌、喷灌等。
开关量本质上是一种控制通断的信号。
控制器可以通过输出开关量信号来控制外部设备,如控制自动浇灌系统中阀门和水泵的启停。
开关量是实现设备或系统控制的关键。
浇灌时,水流的通断是由什么设备控制的?
03.新知探究
场景
请设计一个开关程序,实现对微型潜水泵的手动启停控制。
讨论
设计微型潜水泵
手动启停控制开关
03.新知探究
实验过程与控制实验板(按钮、显示屏)、微型潜水泵、20厘米U形抽水管、1升塑料烧杯、数据线、编程软件等。
实验准备
03.新知探究
1.将抽水管与微型潜水泵的出水口相连,然后将微型潜水泵直立放入装有适量水的塑料烧杯中(需确保泵体完全浸入水中),再将微型潜水泵的电源线插入过程与控制实验板上的水泵供电接口。
实验过程
连接示意图
03.新知探究
2.用数据线将过程与控制实验板连接至计算机。
实验过程
3.启动编程软件,单击左下角“扩展中心”,选择并加载“过程与控制实验板”。单击“启动”按钮,并最小化弹出窗口。
03.新知探究
4.编写“微型潜水泵手动启停控制”程序,可实现:当按住按钮时,启动微型潜水泵抽水,“按钮状态”在显示屏上显示为“1”;当松开按钮时,微型潜水泵停止工作,“按钮状态”在显示屏上显示为“0”。
实验过程
03.新知探究
5.选择COM口,连接设备,将程序下载到过程与控制实验板中,测试并观察程序的运行情况。
实验过程
实验结论:
通过实验,我们发现
微型潜水泵手动启停控制开关能够控制抽水管的出水和停水
03.新知探究
提示:可参考按钮“1号”的程序进行编写
思考交流:
如果要利用过程与控制实验板上的2个按钮分别控制微型潜水泵的启动和停止,程序应该如何修改?
讨论
part FOUR
知识总结
4/5
04.知识总结
认识控制过程中的开关量
生活中的开关量
控制系统状态的描述以及状态之间的切换
开与关操作对控制系统状态的影响
part FIVE
智慧挑战
5/5
05.智慧挑战
01
以下选项中,全部属于“开关量”的是:
A. 教室灯的亮/灭、门的开/关、水龙头的开/关
B. 今天的温度28.5℃、身高150厘米、体重40千克
C. 风扇的弱风/中风/强风、汽车的30km/h/60km/h
D. 红绿灯的红/黄/绿、手机音量的大小
答案:A
解析:“开关量”是指只有两种状态的量,就像开关一样——要么开,要么关,没有中间状态。
02
家里的智能门锁有两种状态:“上锁”和“解锁”。当主人指纹识别成功时,门锁从“上锁”切换到“解锁”。在这个例子中,导致状态切换的原因是:
A. 门锁没电了
B. 指纹识别成功这个输入操作
C. 时间到了
D. 门自己决定打开
答案:B
解析:状态不会无缘无故地改变,一定有一个触发条件。在这个系统中,指纹识别成功就是一个输入操作,它触发了系统从“上锁”状态切换到“解锁”状态。
谢谢
下次课见!
THANK
苏科版·六年级
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