项目1 第1节：认识计算机内部和外部（课件）-《计算机组装与维护》（高教版第二版）【上好课】

1.1：认识计算机内部和外部 计算机组装与维护（第2版） 高等教育出版社 熟悉主机外观，识别主板、CPU、内存等部件名称及用途 了解鼠标、键盘、显示器等设备的分类与作用 能识别主要接口，具备独立拆解与辨认内部硬件的能力 准确分类外设，并能列举生活实例 激发硬件学习兴趣，树立严谨细致的科学态度 通过小组合作与展示，增强沟通表达与团队精神 知识目标 能力目标 素养目标 01 01 01 学习目标 目录 Part 01 教学导入 Part 02 知识讲授 Part 03 师生互动 Part 04 课堂练习 Part 05 课堂小结 教学导入 你认为电脑由什么组成？ 教学导入 实际上： 知识讲授 认识计算机内部和外部 主机内、外部结构和接口 常用外设与冯诺依曼体系结构 知识讲授 第一部分 主机内部、外部结构和接口 主机正面结构与背面接口 常见接口及其功能介绍 知识讲授：认识主机外部结构和接口 ① 电源按钮 (Power) 主机的总控制开关，短按即可接通主板电源，启动计算机系统；长按约5秒可强制切断电源（适用于系统死机无法正常关机时）。 ② 复位按钮 (Reset) 用于系统异常时的紧急重启，按下后主机将强制重新启动，无需手动插拔电源。通常设计得较小或隐蔽，防止误触。 知识讲授：认识主机外部结构和接口 ③前置音频输出孔（浅蓝色） 标准3.5mm耳机/音箱接口，支持热插拔。可直接连接耳机或有源音箱，实现即插即用，轻松享受音频播放，无需重启电脑。 ④前置音频输入孔（粉红色） 专为麦克风设计的输入通道，行业通用粉红色区分。同样支持热插拔，是进行语音通话、网络直播、录音等场景的必备连接点。 ⑤前置USB接口 机箱通常配备2个及以上USB接口，兼容性极强。可连接U盘、键鼠、打印机、移动硬盘等，支持热插拔，数据传输高效便捷。 知识讲授：认识主机外部结构和接口 ⑤三相外部220V交流电接口 整机供电的“能量入口”，连接市电保障运行。特别注意：开机状态下严禁随意拔插，以防电流冲击损坏主板或造成数据丢失。 ⑥PS/2接口（紫色&绿色） 传统的圆形接口，紫色专为键盘设计，绿色专为鼠标设计，信号传输稳定。该接口不支持热插拔，必须在计算机关机状态下进行连接或断开操作。 知识讲授：认识主机外部结构和接口 ⑦DVI数字视频接口 主要用于连接显示器，传输纯数字视频信号，能提供比VGA更清晰、稳定的画面。注意：该接口不支持热插拔，连接或断开设备时建议先关闭计算机电源。 知识讲授：认识主机外部结构和接口 ⑧后置USB接口 连接键盘、鼠标、打印机等外设的通用接口。其中蓝色接口为 USB 3.0，传输速度显著优于黑色的USB 2.0；支持“热插拔”，即插即用，使用灵活便捷。 ⑨VGA显示接口(D-Sub) 用于连接传统VGA显示器，传输模拟视频信号。该接口不支持热插拔，插拔时建议关闭电脑电源，以保护显卡与显示器接口，避免硬件损坏。 知识讲授：认识主机外部结构和接口 ⑩网络连接口（RJ－45） 标准的有线网络连接接口，通过双绞线传输数据。它支持热插拔（即插即用），是目前组建局域网和宽带上网的主要方式，具有传输稳定、延迟低的特点。 ⑾音频口 颜色区分功能：粉色为麦克风输入，绿色为音频输出（接音箱/耳机），浅蓝色为线路输入（连接外部音频源），满足日常多媒体音频输入输出需求。 知识讲授：认识机箱内部结构 知识讲授：认识机箱内部结构 知识讲授：认识机箱内部结构 ① 机箱电源 · 动力之源 计算机的“能量心脏”，负责将家用交流电转换为稳定的直流电，为主板、CPU、硬盘等所有硬件提供持续电力，是系统启动和运行的基础保障。 ② CPU · 运算核心 计算机的“大脑”，位于散热器下方。负责执行所有计算指令、处理数据和逻辑运算，是决定整机运行速度和性能的核心关键部件。 ③ CPU风扇 · 降温卫士 CPU高速运算会产生大量热量，风扇通过主动风冷及时带走热量，防止核心因高温烧毁，确保处理器在安全的温度范围内稳定运行。 知识讲授：认识机箱内部结构 ④内存 · 计算机的高速“中转站” 它是计算机存储各种运算信息的部件。所有供CPU处理的数据都必须经内存提供。在电脑工作时，内存为CPU提供数据，并保存CPU计算的中间结果。因内存的形状为长条形，故又称为内存条。 知识讲授：认识机箱内部结构 ⑤显卡 全称“显示适配器”，是显示器与计算机主机通信的控制电路及接口；负责将CPU送来的信息处理为显示器可以显示的格式后送到显示屏幕上形成图像。 ⑥主板 它是机箱内部尺寸最大的板卡，也被称为“母板”。作为计算机的“骨架”，它不仅承载着CPU、内存、显卡等核心硬件，更是所有部件进行数据传输和协同工作的关键平台。 知识讲授：认识机箱内部结构 ⑦ SATA设备数据线 连接主板与SATA存储设备的专用线缆，负责高速串行数据传输。它支持热插拔技术，可实现设备的即插即用。具有传输速度快，执行效率高等特点。 ⑧硬盘 计算机系统中最重要的外部存储设备，用于永久保存操作系统、应用软件及各类用户数据。硬盘具有大存储容量和快读写速度，且具备断电后数据不丢失的特性，是数据持久化存储的核心载体。 知识讲授：认识机箱内部结构 ⑨光驱 它是读取光盘信息的设备。光盘是可以存放永久信息的外部存储介质，具有存储容量大、价格便宜、保存时间长等特点。目前多媒体计算机多数配置DVD-ROM光驱。 背诵记忆 背诵记忆 决定电脑性能的关键硬件： • 主板、CPU与内存（运算中枢） • 显卡、硬盘与电源（图形与存储） • 光驱与SATA数据线（传输扩展） 课堂问答 01. 为何CPU需要风扇？ CPU在高速运算时会产生大量热能，高温会导致芯片性能下降甚至永久损坏。风扇配合散热片组成主动散热系统，能及时将热量排出，确保CPU始终运行在安全的温度区间，是保障硬件稳定工作的关键。 02.主板为何叫“母板”？ 主板是计算机内部最大的电路板，也是所有硬件的连接枢纽。CPU、内存、显卡、硬盘等核心部件都需要直接插接或通过线缆依附于它，如同母亲孕育和承载孩子一般，因此被形象地称为“母板”，是整机数据通信的基础。 03. 内存与硬盘的区别？ 内存是高速临时存储，读写极快但断电即失，专为CPU高速交换数据服务；硬盘是大容量永久存储，用于长期保存系统和文件，断电后数据依然存在。二者一快一稳，一暂一久，协同保障电脑运行。 例题分析：说出各接口的名称及作用 ① ② ③ ④ ⑤ HDMI接口：高清音视频同步传输，连接显示器、电视或投影仪。 RJ-45网络接口：连接网线，实现有线网络连接和局域网通信。 VGA接口：传输模拟视频信号，用于连接老式显示器或投影仪（仅视频）。 串行接口（COM口/RS-232）：用于连接工业设备、调试终端或老式调制解调器，进行低速数据传输。 DisplayPort接口：高性能数字音视频传输，支持高分辨率和高刷新率，常用于连接高端显示器。 例题分析：说出各接口的名称及作用 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 音频接口组：粉色（麦克风输入）。绿色（音频输出,接耳机/音箱）。蓝色(线路输入,接外部音源）。 PS/2接口：紫色（连接老式键盘）。绿色（连接老式鼠标）。 USB接口：黑色（USB 2.0，通用数据传输，连接鼠标、键盘等低速设备）。蓝色（USB 3.0，高速数据传输，连接移动硬盘、U盘等高速设备）。 DVI接口：传输数字视频信号，画质优于VGA，主要用于连接液晶显示器（通常不含音频）。 电源与复位按钮：左侧（控制计算机的开机与关机）。右侧（强制重启计算机，用于系统死机时重置）。 课堂练习：说出图中主机箱内各部件的名称 机箱电源 CPU风扇 内存条 显卡 主板 SATA设备数据线 IDE设备数据线 硬盘 光驱 课堂练习 练习题：（多选）下列计算机接口中，属于支持“热插拔”技术的接口类型有（ ） A. USB B. PS/2 C. RJ-45 D. VGA 答案：A、C 解析：USB与RJ45网络接口专为即插即用设计，支持开机状态下直接连接或断开；而PS/2与VGA等传统接口不支持热插拔，强行操作可能造成硬件电路瞬间过载，导致接口或设备损坏。 知识讲授 第二部分 常用外设与冯诺依曼体系结构 知识讲授：计算机的“外设”是什么？ 知识讲授：认识常用外设 ① 显示器 又称“监视器”，是计算机最重要的输出设备，是计算机向人们传递信息的窗口；显示器能以数字、字符、图形、图像等形式，反映各种设备的状态和运行结果。 ②音箱 它是将音频信号转换为声音的一种装置；音箱包括箱体、扬声器单元、接口和放大器4个部分。音箱和声卡一起构成计算机的声音系统。 01 箱体 声学外壳结构 抑制声波干扰与共振 02 扬声器 核心发声部件 实现电能到声能的转换 03 接口 音频信号通道 连接主机与播放设备 04 放大器 功率放大模块 驱动单元发出足够音量 知识讲授：认识常用外设 ③键盘 它是计算机的主要输入设备，通过键盘可以将数字、字母、符号、标点等信息输入计算机中接受处理。 ④鼠标 它是一种屏幕定位装置，在使用Windows操作系统时，鼠标成了计算机的标准配置，用户可以通过单击鼠标可选中操作对象、发出命令，通过双击鼠标可以运行程序。 知识讲授：认识常用外设 ⑤打印机 它是一种输出设备，通过打印机可以将输入的文档、设计的图片以纸介质的形式打印出来。 ⑥多功能一体机 它是一种集成了打印、复印、扫描、传真等多种功能的办公设备；旨在简化办公流程，提高工作效率并减少占用空间和维护成本。 知识讲授：认识常用外设 ⑦调制解调器（Modem） 它是一种能将计算机通过电话线接入Internet的设备，目前广泛使用的是ADSL Modem。 ⑧数码摄像头 它是目前比较流行的，能够将图像、音频、视频输入计算机的设备。 ⑨手写输入板 它是一种数字化的输入设备，它可以将手写的文字、图形、符号等转换成数字信号，从而实现数字化输入；通常由一个感应板和一个电磁笔组成。 知识讲授：认识常用外设 ⑩耳机 头戴式耳机（Over-Ear Headphones）是指戴在头上，将驱动单元包围在外耳道入口附近的耳机。 路由器（Router） 它是一种计算机网络设备，主要用于实现不同网络之间的连接和数据包的转发。 投影仪 又称“投影机”，是一种可以将图像或视频信号转换为光学图像并投射到屏幕上的设备。 知识讲授：认识“冯•诺伊曼” 知识讲授：认识“冯•诺伊曼” 冯•诺伊曼： 1946年第一台计算机ENIAC诞生后，冯·诺依曼提出了著名的改进方案，确立了“存储程序”的设计思想。这一方案解决了计算机运算的自动化问题，成为现代计算机的理论基石，其核心架构沿用至今。 知识讲授：认识“冯•诺伊曼”体系结构 知识讲授：“冯•诺伊曼”体系结构 知识讲授：“冯•诺伊曼”体系结构 核心思想一：存储程序 二进制存储机制： 程序指令和原始数据统一以二进制编码的形式存储在存储器中，打破了数据与指令的物理隔离。 自动执行流程： 计算机运行时，自动从存储器中顺序读取指令和数据，送入运算器和控制器处理，实现程序的自动执行。 知识讲授：“冯•诺伊曼”体系结构 核心思想二：指令顺序执行 顺序执行机制 计算机严格遵循程序中指令的先后顺序，逐条读取并执行。这是冯·诺依曼体系的核心工作流程。 任务终止条件 执行过程持续进行，直到完成程序中所有预设的指令任务，系统才会终止当前流程。 知识讲授：“冯•诺伊曼”体系结构 ①控制器 是整个计算机系统的指挥系统，其基本功能是从存储器中存取指令和执行指令。 ②运算器 又称为算术逻辑单元(ALU)，是能够完成各种算术运算和逻辑运算的装置。在控制器的作用下，对取自存储器或内部寄存器的数据进行算术运算或逻辑运算。 C P U 知识讲授：“冯•诺伊曼”体系结构 ③存储器 计算机的“记忆中枢”，负责存储运算所需的原始数据、指令程序、中间结果及最终结论，是数据留存与快速调用的核心载体。 ④输入设备 人机交互的“信息入口”，将用户的指令、文字、图像等外部信息转化为计算机能识别的二进制信号，是系统接收指令的关键通道。 ⑤输出设备 计算机的“结果展示窗”，把内部处理的二进制数据还原为文字、图像、声音等人类可感知的形式，完成信息处理的最终呈现。 背诵记忆 01 常用输入设备 负责将信息输入计算机的关键设备。核心包括：键盘、鼠标、扫描仪、数码摄像头，它们是人与计算机进行信息交互的重要接口，将外界信息转化为数字信号。 02 常用输出设备 将计算机处理结果呈现给用户的终端。典型设备有：显示器、打印机、音箱，它们把计算机内部的数字信息转换为我们能直观感知的图像、文字或声音。 03 体系结构核心思想 奠定现代计算机基础的两大基石：一是采用二进制作为数据与指令的表示形式；二是存储程序原理，即程序和数据预先存入存储器，计算机可自动连续执行。 04 五大硬件组成部分 计算机硬件系统的基本架构：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。其中运算器与控制器合称CPU，是计算机的“大脑”，负责指挥与运算。 例题分析：说出图片中的硬件名称及功能 调制解调器：转换网络信号 摄像头：视频采集通话 手写输入板：手绘输入工具 无线路由器：发射Wi-Fi信号 耳机：收听音频 投影仪：投射放大影像 例题分析：说出图片中的硬件名称及功能 音箱：播放声音 显示器：显示图像画面 键盘：输入文字指令 鼠标：控制光标操作 打印机：打印纸质文件 多功能一体机：打印、复印、扫描 例题分析 简答题：请结合图片简述计算机五大部件之间的数据流向与控制关系。 1.数据流向（实线箭头）： 输入设备将数据信息传送给运算器。 运算器与存储器之间进行双向的数据交换（存取数据）。 运算器将处理后的结果传送给输出设备。 2.控制流向（虚线箭头）： 控制器是指挥中心，它向输入设备、运算器、存储器和输出设备发出控制信息（单向指挥），协调各部件工作。 3.核心逻辑：体现了“存储程序”思想，即数据在部件间流动进行处理，而控制器负责全程调度。 课堂问答 01. 为何冯·诺依曼体系结构被公认为计算机的基础框架？ 它确立了计算机设计的两大核心思想：“二进制编码”与“存储程序控制”。 同时规范了五大硬件组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，为后续所有计算机的研发提供了标准化的硬件逻辑蓝图。 02.结合生活场景，如何快速区分输入设备与输出设备？ 📥 输入设备 (Input) 负责向计算机输送信息和指令。例如：键盘、鼠标、麦克风、扫描仪、触摸屏等。 📤 输出设备 (Output) 负责将计算机处理结果反馈给用户。例如：显示器、打印机、音箱、投影仪、耳机等。 课堂练习 练习题1：下列设备中，属于输入设备的是（ ） A. 显示器 B. 音箱 C. 鼠标 D. 打印机 答案：C 解析：鼠标负责向计算机输入控制指令与坐标信息，属于输入设备；显示器、音箱、打印机均为输出设备，用于将计算机处理结果反馈给用户。 课堂练习 练习题2：在冯·诺依曼体系结构中，计算机硬件系统由五大部件组成，其中负责指挥全机协调工作的部件是（ ） A. 运算器 B. 存储器 C. 控制器 D. 输入设备 答案：C 解析：控制器（Controller）如同人的大脑，负责发布指令，指挥各部件协调工作。 课堂练习 练习题3：下列设备中，既属于输入设备又属于输出设备的是（ ） A. 鼠标 B. 触摸屏 C. 投影仪 D. 扫描仪 答案：B 解析：触摸屏既能接收手指的点击（输入），又能显示画面（输出）。A是纯输入，C是纯输出，D是纯输入。 课堂练习 练习题4：根据冯·诺依曼原理，计算机内部存储和处理的信息形式必须是（ ） A. 十进制数 B. 汉字编码 C. 二进制代码 D. 图像信号 答案：C 解析：冯·诺依曼结构的核心特点之一就是采用二进制来表示指令和数据。 课堂练习 练习题5：下列关于计算机内部组件功能的描述，错误的是（ ） A. CPU是计算机的核心，负责运算和控制 B. 内存（RAM）断电后数据会丢失 C. 显卡仅用于处理图形图像，与视频解码无关 D. 主板是连接各个硬件设备的桥梁 答案：C 解析：现代显卡（GPU）不仅处理图形渲染，还承担大量的视频解码和并行计算任务，并非仅用于处理静态图形。 课堂小结 课后任务 作业布置： 简答题1：请简述冯·诺依曼计算机体系结构的两个最核心的设计思想。 简答题2：请列举出三种常见的计算机输入设备和三种常见的计算机输出设备。 简答题3：结合计算机主机内部结构，请说明“内存”和“硬盘”在数据存储上的主要区别是什么？ 预习任务：请预习项目一中的任务2（拆卸台式计算机），要求上网观看相关计算机拆卸视频，并对计算机重要部件的外观和功能进行巩固。 谢谢观看 THANKS $