第5章 控制系统与工程 第16讲 控制系统与工程(培优教程)-【牵手重高】2025-2026学年八年级科学下册课件(浙教版·新教材)

2026-04-17
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资源信息

学段 初中
学科 科学
教材版本 初中科学浙教版八年级下
年级 八年级
章节 第5章 控制系统与工程
类型 课件
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 PPTX
文件大小 12.07 MB
发布时间 2026-04-17
更新时间 2026-04-17
作者 宁波涌济文化发展有限公司
品牌系列 牵手重高·初中同步
审核时间 2026-04-17
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/57381179.html
价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该初中科学课件聚焦“控制系统与工程”核心内容,涵盖控制系统定义、自动控制特征、传感器分类及应用、简单控制系统设计等,通过思维导图梳理系统思维与反馈机制,以“基础概念-组成系统-传感器功能-实践案例”为学习支架,衔接前后知识脉络。 其特色在于融合科学观念、科学思维与探究实践,采用人体系统类比(如传感器对应感觉器官)、实验设计(光电传感器制作步骤)及工程案例(空调温控、停车智能系统),培养模型建构与动手能力。学生能将理论与生活结合,教师可借助丰富实例提升教学效果。

内容正文:

让学习更高效 配套 新版 教材 牵手重高 科学 培优教程 八年级®册 (浙教版) 皿 宁波出版社 NINGBO PUBLISHING HOUSE 涌济文化 初中学段产品书目 YONG JI CULTURE 学习无忧自在涌济 C● m 牵手重高 破中考 牵手重高 牵手名师 。牵手面离:馆优无忧、 玉轴题 易0 数学 培优仿真模拟卷 孕 幻 听误国 ⊙牵手重高 ⊙培优仿真模拟卷 。牵手名师 培优拓展冲刺重高 强基真题试卷 同步学同步练巧学巧练 ⊙突破中考·易错题 ⊙牵手重高·综合版 ⊙牵手重高突破中考·压轴题 冲刺中考满分 专项突破考前总复习 全真题常考题压轴题 第16讲控制系统与工程 牵手重高 思维导图 机器根据人的要求自主完成某些 控制是主体对一个对象发出有目的 操作,达到人所期望的要求或功 的操作行为,已到达主体的期望。 能,这就是自动控制。自动控制 可广泛用于生活、生产、航空航 天、国防科技等领域。 1.自动控制系统中的信息收集系统主要由各 种传感器感知信息,并把信息传递给信息处 理系统,这与人的感觉系统相似。 控制系统包括信息收集、信息 2.信息处理系统主要由中央处理器(或主机、 处理和操作执行三个子系统。 主板)进行计算和处理,相当于人脑神经系 子系统之间是相互联系、相互 统的功能。 协调的。 3.操作系统主要由各种继电器、轮轴等机械 装置承担,主要功能是按中央处理器的指 自动控制 令,完成相应的操作,这相当于人肢体器官 完成相应的操作动作。 ①对电流起阻碍作用的,或者 控制电流的元件是电阻器; ②可调节和改变电流大小的元 件是滑动变阻器; 控制系统 牵手重高 ③能够控制电路通断的元件是 开关或者继电器; 系统设计制作 与工程 ①对电流起阻碍作用的,或者 控制电流的元件是电阻器: ②可调节和改变电流大小的元 件是滑动变阻器; 控制系统 ③能够控制电路通断的元件是 开关或者继电器; 系统设计制作 与工程 ④可以让电流只沿一个方向通 过的是二极管,它也有把交流 电转变为直流电的功能。 功能系统 自动控制系统 人体系统 由各种传感器感知 由各种感觉器官感知 设计和制作控制电路的要求 信息收集 各种信息,并把信 信息,并把信息转化 1.根据控制系统的三个子系统 息转化成电信号 成神经传输的冲动 认识生活、生产中常见控制电 收集的信息由中央 收集的信息由大脑神 路的基本控制原理。例如停车 信息处理 处理器进行计算和 经系统进行计算和处 场的自动管理系统。 处理,并作出操作 理,并根据处理结果 2.电路设计要阅读元件的说明 指令 作出操作行为指令 书,了解其参数,根据电路图 根据指令,由相应 根据大脑的指令, 连接电路。 操作执行 的操作部件完成指 由相应的操作器官 或部位完成指令要 牵手亚高 令要求的操作 求的操作 知识梳理 一、自动控制的定义与核心特征 1.定义:自动控制是相对人工控制而言的,它能根据人的需要、机器或装置自己获得的 信息,及时作出合理的判断,从而自主地完成某些操作。 2.核心特征 (1)自主性:无需人工持续干预,可独立完成信息收集、判断和执行。 (2)目的性:所有操作均围绕预设目标展开(如楼梯灯自动照明、空调恒温)。 (3)反馈性:部分复杂系统能根据执行结果调整后续操作(如空调根据实际温度调整运 行状态)。 3.应用场景归类 表1 应用领域 典型案例 控制目标 日常生活 楼梯自动灯、空调恒温、自动门 便捷生活、节能降耗 工业生产 数控机床、化工生产自动化装置 提高精度、保障安全 牵手亚高 科技国防 自动驾驶汽车、救援机器人、航天员返回舱 精准控制、替代人力 二、自动控制系统的组成与工作机制 1.系统核心组成:任何自动控制系统都由三大子系统构成,各子系统相互联系、相互制 约,形成统一整体。 信息收集系统:核心功能是感知环境或控制对象的信息(如光、声、温度、压力等),并将 其转化为系统可识别的信号(多为电信号)。类比人体的感觉器官(眼、耳、鼻、皮肤等),负 责“感知世界”。 信息处理系统:接收信息收集系统传来的信号,根据预设程序和逻辑进行分析、判断, 最终发出具体的操作指令。类比人体的大脑和神经系统,负责“思考决策”。 操作执行系统:接收信息处理系统的指令,通过机械、电气等方式完成具体操作,实现 控制目标。类比人体的肢体器官,负责“付诸行动”。 2.辅助支持系统 信息转换系统:将收集到的非电信号(如光、声)转化为电信号,确保信息可被处理系统 识别。 牵手亚高 信息传输系统:负责在三大子系统间传递信号,保障信息传递的准确性和及时性。 3.工作机制流程图 预设温度26℃ 持续监测温度 温度 对比 高于26℃ 低于/等于26℃ 处理器发出制冷指令 处理器发出停止指令 继电器导通,压缩机启动制冷 继电器断开,压缩机停止 4.实例解析:机器人绕过积水区域的控制过程 信息收集:光学传感器感知前方积水(光反射信号变化),转化为电信号。 信息处理:中央处理器根据预设程序(积水无法穿越)分析,作出“绕行”指令。 牵手亚高 操作执行:电机、轮轴等装置启动,调整行进路线,完成绕行。 三、自动控制系统与人体系统的类比 通过与人体系统对比,可更直观理解自动控制系统的功能分工。 表2 功能系统 自动控制系统 人体系统 各种传感器(光敏、声敏、气敏 感觉器官(眼、耳、鼻、皮肤等),将 信息收集 等),将信息转化为电信号 信息转化为神经冲动(微电流) 中央处理器(计算机、主板等),计 大脑神经系统,分析信息后发出 信息处理 算处理后发出操作指令 行为指令 继电器、轮轴、电机等机械/电气 肢体器官(手、脚、躯干等),执行 操作执行 装置,完成指令操作 大脑指令 四、关键控制元件—传感器 1.传感器的定义与作用:传感器是信息收集系统的核心元件,相当于自动控制系统的 “感觉器官”,能将物理量(光、声、压力)、化学量(气体成分)等转化为电信号,是实现自动控 牵手亚高 制的基础。 2.常见传感器分类、功能与应用: 表3 传感器类型 类比人体感官 核心功能 典型应用场景 感知光强变化, 楼梯自动灯(区分昼夜)、相机感光 光敏传感器 眼睛 收集光信息 元件、路灯自动控制 感知声音信号, 安防监控(捕捉异常声响)、环境噪 声敏传感器 耳朵 收集声信息 声监测、家居语音控制 感知气体成分, 燃气泄漏报警器、空气质量监测仪、 气敏传感器 鼻子 收集化学信息 医疗气体检测设备 感知压力、温度 电子秤(压力)、电子温度计(温度)、 压力/温度传感器 皮肤 变化 汽车胎压监测 感知物质化学成 酒驾检测仪、水质监测设备、食品成 化学传感器 舌头 分特征 分分析仪器 牵手亚高

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