第4课《开关量与连续量》课件-2025-2026学年信息科技六年级下册苏科版

让机器变聪明的秘密 魔法警戒线： 授课教师：袁 军 南京市琅琊路小学明发滨江分校 《开关量与连续量》——探索自动控制系统的核心 OFF ON 它们看起来完全不同，但在自动控制系统中，它们必须配合! 认识我们的两位老朋友 控制系统中的两种神奇“量” 连续量的光照度，是如何决定开关量的灯呢? 智能植物补光灯的秘密 ●灯的打开与关闭=开关量(只有开/关) 智能植物补光灯融合了计算机和电子传感技术， 能精确控制光照量。 机器是如何自己做决定的? ●环境的光照强度=连续量(一直在变) “它是怎么知道我什么时候需要光照的？ 揭晓魔法： 神奇的 “阈值” 阈值就是那道 “警戒线” 一低于它开灯补光， 高于它关灯节能。 在控制系统中，一个连续量可以经由“阈值”判断，形成开关量! 连接两种量的魔法桥梁 步骤1:传感器实时监测连续量(如光照太暗)。 触发开关量变化(开灯!) 。 步骤3:低于或高于阈值， 步骤2:遇到“阈值” (设定的警戒线)。 监测——>比较——>动作。这就是自动控制设备的大脑运转过程。 每一秒钟，机器都在重复这个循环，确保精确控制! 连续量变开关量的“加工厂” 开始 输入连续量 控制系统的核心逻辑流程图 超过阈值? NO 输出开关量 YES 结束 照度传感器将光信号转换为电信号，只要设定好阈值，就能实现各种自动化任务。 照度传感器无处不在! 智能家居：早晨光照度达到阈 值->自动拉开窗帘。 同样的核心原理，不同的生活应用 手机屏幕：环境光高于阈值 ->触发开关动作， 调亮屏幕。 当“距离”变成连续量 汽车在自动驾驶时遇到障碍物会自动刹车。它是怎么做到的? Level1 自动驾驶：关乎安全的阈值判断 当距离低于阈值时，触发开关量动作——立刻刹车! 连续量：超声波传感器测得的与障碍物的距离。 魔法阈值：设定的安全距离(例如2米 ) 。 开关量：刹车的启动和停止。 震级传感系统：监控地壳运动强度(连续量)。地震波强度超过阈值->触发地震警报(开关量)。 反应神速的传感器超级英雄 更多的“警戒线”在保护我们 终极挑战：设计校园智能农植园 我们需要为农植园设计自动控制系统。我们要监测哪些连续量?设定什么阈值?触发些开关动作? 现在轮到你当工程师了!一个真正的控制系统往往包含多种量， 它们相互关联。 运用系统思想，解决复杂问题 所有的自动动作，都是由连续量达到阈值触发的! 农植园控制系统全景图 光照度(连续量) 开启补光灯(开关量) 监测、判断与执行的完美配合 The Bridge Diagnostic Mapping Board Diagnostic Mapping Board 环境温度(连续量) 土壤湿度(连续量) 打开风扇(开关量) 启动水泵(开关量) 系统拓展：加入水生生物! 优秀的工程师总是能根据新需求扩展系统! 如果农植园中准备增加养鱼池， 我们该如何调整现有的系统? 举一反三，升级你的控制系统 · 需要监测哪些新的连续量? (水位?水温?水质?) · 它们的闺值应该设置在多少? · 达到阈值后，要控制哪些设备的开关量?(进水阀门?加热棒?） 掌握了这个公式，你就看懂了世界上绝大多数智能设备的心智! 自动化控制的黄金法则 这就是从“感知”到“决策”再到“执行”的完整链条。 贯穿所有智能设备的终极秘籍 ● 找一找： 它监测了什么连续量? 你猜它的阈值是多少? 课后观察任务：化身科技小侦探，在家中寻找一台智能设备。 它触发了什么开关动作? Homework Box 下一单元，我们将进入《逻辑与运算》的世界，继续探索控制系统的奥秘! 挑战完成&课后任务 无论你今天给自己打几颗星， 只要积极思考， 你就已经在过程与控制的世界里迈出了一大步! 寻找你身边的自动控制系统 $