单元主题三 节约能源管理员活动三 节能风扇与反馈闭环控制 课件-2026-2027学年信息科技六年级上册湘科版

湘科版《信息科技》六年级上册 · 单元主题三 节约能源管理员 活动三 节能风扇与反馈闭环控制 让风扇自己看温度，自己调快慢 1 LEARNING GOALS 学习目标 识 认识温度传感器 知道它怎么把温度变成信号 联 认识 I/O 扩展板 知道它为什么必不可少 悟 理解反馈闭环 明白输出怎样影响输入 02 2 单元导入 夏日教室里的风扇 夏天的教室，风扇转个不停 天热了，风扇吹得欢； 天凉了，它还在转。 它自己知道 什么时候该歇一歇吗？ 让风扇学会看温度吧。 03 3 活动背景 风扇一直转，电就白流了 1 人走扇不停 教室里没人，风扇照样转 2 冷热一个样 天凉了也全速吹，白费电 3 全靠手去关 总要人去拨开关，容易忘 想一想：怎样让风扇跟着温度走， 自己调节快慢？ 04 4 核心问题 怎样让风扇 跟着温度走？ 热了，转快一点；凉了，转慢一点。 热 → 加速 凉 → 减速 什么时候变？ 秘密，藏在一种叫 反馈闭环 的控制方式里。 05 5 核心知识 温度传感器：风扇的“皮肤” 人有皮肤感知冷热， 机器靠温度传感器。 它把温度变化 变成电信号， 设备就能“感觉”到温度。 温度传感器模块 它替我们感知冷和热。 06 6 信息链接 为什么要接 I/O 扩展板？ 主控板插入扩展板，接口一下变多了 主控板没有集成温度传感器，就用扩展板把接口引出来。 接口多了，能连的传感器和电机就多了。 07 7 探究实践 捂一捂，看温度怎么变 用手捂住传感器，数值慢慢上升 做两件事： 正常放好，记录温度； 用手捂住，再记录一次。 比一比，发现了什么？ 温度通了，电信号也变了。 08 8 观察发现 温度不同，转速不同 阈值上下，风扇表现不一样 温度高于阈值： 提高转速，凉得快； 温度低于阈值： 降低转速，省下电。 阈值，是快与慢的分界线。 09 9 思维进阶 反馈：把结果送回去 把输出的结果，再送回输入端，变成新的输入，去调整控制过程——这就是反馈。 输出结果 → 送回来 → 调整控制 一边做事，一边回头看看效果。 10 10 任务核心 闭环控制：转起来的一个圈 采集温度 → 比较阈值 → 控制转速 转快了自然凉 → 温度又变了 → 再送回去判断 输入与输出之间来回影响，形成闭环。 会“回头看”的系统，才叫闭环系统。 11 11 结构认识 闭环控制系统长什么样 一圈走完，再回到起点 输入量 → 比较器 → 控制器 → 执行器 → 被控对象 → 输出量 → 反馈环节 → 比较器 反馈环节，是把圈连起来的关键一环。 12 12 对比辨析 开环与闭环，差在哪 开环：一个方向走到底 没有反馈，只管执行，错了也不回头 闭环：走一圈再回来 有反馈，边做边调，越调越合适 闭环更智能，也更省电。 13 13 分析梳理 节能风扇的三个环节 输入 采集环境温度 温度传感器 处理 温度与阈值比较 主控板 输出 控制风扇转速 风扇（电机） 三个环节串起来，再让输出反馈回头，就闭环了。 14 14 动态理解 温度一变，反馈就来了 扇叶转快 → 空气变凉 → 温度下降 温度降到阈值 → 主控板又发现 → 转速降下来 转慢之后 → 温度回升 → 再次调整 控制不是一次就完，而是不停地转圈。 15 15 生活链接 身边还有哪些闭环系统 饮水机、电饭煲、空调 饮水机：水位低就停水 电饭煲：测到温度就停火 空调：到温就降功率 它们都会“回头看效果”。 闭环，早已走进我们的日常。 16 16 小组活动 一起动手做节能风扇 分工合作，边搭边试 商量清单： ① 温度阈值定多少？ ② 转速分几档合适？ ③ 反馈怎么实现？ ④ 怎样更省电？ 想清楚再动手，模型才稳当。 17 17 展示分享 把发现讲给同学听 我们的阈值 为什么这样定 转速分档 快慢怎么安排 遇到的问题 怎么解决的 反馈的作用 它带来了什么 说清了道理，模型才算真的做成。 18 18 拓展延伸 再加一个“有没有人” 没人还转着，电就白流了 用人体红外传感器 监测教室里有没有人； 没人就自动停， 节能再进一步。 多一个条件，多一分节约。 19 19 安全提示 搭电路，安全第一 断电插接 拔掉电源再插模块、接线 检查无误 确认接对了再通电 断电整理 收线拆装前先断电 数据真实 如实记录测得的数据 规范操作，实验才安全又可靠。 20 20 课堂小结 今天我们学会了什么 感知工具 温度传感器：温度变成电信号 连接帮手 I/O 扩展板：接口更多更好用 核心概念 反馈：输出结果送回输入端 控制方式 闭环：边做边调，更智能更省电 21 21 学习评价 我学会了吗？ 能说出温度传感器的原理 温度→电信号 能说出 I/O 扩展板的作用 引出更多接口 能画出闭环控制的结构 会转的圈 能和同伴合作完成模型 分工与表达 和同桌说说：还有哪些设备能装上反馈？ 22 22 知识梳理 一张图记住这节课 节能风扇 反馈闭环 感知 温度传感器 连接 I/O 扩展板 判断 温度与阈值 反馈 结果送回输入 感知 + 反馈 = 会自己调节的节能系统 23 23 拓 展 视 野 会反馈的系统，会思考的家 从一盏风扇出发， 到空调、热水器， 反馈让设备懂冷热， 节能更进一步。 技术，让舒适与节能并行。 24 24 课后任务 把反馈带回生活 家里的设备藏着反馈 1 找一找 家里哪些设备有反馈 2 画一画 把它的闭环图画出来 3 想一想 怎样让它更省电 下节课，我们听听你的新发现。 25 25 $