资源简介

(共33张PPT)
第一单元 第3课
了解水温控制
（桂科版）六年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
。
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
认识核心技术自主可控的重要性，理解数据安全在设备联网场景中的意义，树立节能环保意识。
通使用主控器和编程软件搭建简易系统，实现实时采集水温数据并显示，通过模拟水温控制逻辑解决新问题。
了解水温控制系统的基本组成，通过学习对水温控制算法流程图的绘制，理解水温的控制，观察加热棒状态变化。
学生能敏锐察觉水温控制在生活场景中的数据价值，理解温度传感器采集的连续量数据对系统决策的关键作用。
02
新知导入
活动背景
壮壮完成了智能鱼缸的方案设计，并分析了相关控制系统的工作过程。他设计的水温控制系统会如何工作呢？让我们跟他一起探究吧。
02
新知导入
活动背景
02
新知导入
活动目标
1、了解水温控制系统的基本组成。
2、能说出水温控制系统的工作原理。
3、能绘制水温控制系统的算法流程图。
03
新知讲解
一、查一查
大多数鱼类对水温变化非常敏感，因此，控制鱼缸中水的温度，使之保持在适宜的范围内至关重要。上网搜索，找一找适合常见热带鱼生活的水温范围，并记录相关数据。
鱼的种类 孔雀鱼 斗鱼 斑马鱼
适宜水温 22~26 ℃
24 - 28℃
20 - 23℃ ，可忍受 11 - 15℃的低温
03
新知讲解
学一学
智能鱼缸中水温控制系统主要包括水温传感器、控制器、加热设备等。通过水温传感器采集水温数据，当采集的数据低于设定的值时，启动加热设备提高水温;反之，加热设备停止工作。
03
新知讲解
知识拓展
家庭场景中的水温控制
热水器恒温系统
热水器通过温度传感器实时监测水温，当水温低于设定值（如 42℃）时，控制器启动加热元件，达到设定值后停止加热。部分智能热水器还支持手机 APP 远程调节阈值，实现个性化水温控制。
03
新知讲解
知识拓展
家庭场景中的水温控制
智能马桶盖温控
智能马桶盖通过温度传感器检测座圈和水温，当环境温度较低时自动加热座圈，水温则通过 PID（比例 - 积分 - 微分）算法精确控制，确保冲洗水温舒适稳定。
03
新知讲解
二、做一做
1.观察下图的简易水温控制系统，说出简易水温控制系统的组成。
简易水温控制系统由 、 、 等组成。
控制器
温度传感器
LED 灯
03
新知讲解
二、做一做
2.打开主控器，载人简易水温控制系统源程序。运行简易水温控制系统，改变水的温度，利用传感器采集5个不同的水温数据，观察显示的温度数据以及对应的加热棒工作状态(是否加热)，并将结果记录在下表中。
温度 温度1 温度2 温度3 温度4 温度5
对应的水温数据 28 ℃
加热棒是否加热 否
26℃
24℃
30℃
32℃
是
是
否
否
03
新知讲解
二、做一做
3.简易水温控制系统中设定的水温阈值大约是 ℃。
4.水温改变，相当于改变了控制系统的 ，经过计算，输出发生相应的改变，导致 的工作状态也随之改变。
28
输入
LED 灯
03
新知讲解
知识拓展
工业中的温度控制
食品加工杀菌
在牛奶巴氏杀菌工艺中，控制系统需将温度精确控制在 70-75℃并保持 15-30 秒，通过温度传感器实时反馈，控制器调节蒸汽流量，确保杀菌效果同时保留营养成分。
03
新知讲解
三、填一填
简易水温控制系统是如何控制水温的
水温传感器检测的是水温（连续量），然后根据这个数据，按特定的计算规则生成控制加热棒工作的指令（开关量)。
03
新知讲解
三、填一填
1.请补充控制水温的算法流程图。
水温是否超过阈值
加热棒停止工作
加热棒开始工作
03
新知讲解
三、填一填
2.请用 1(表示“是”)和 0(表示“否”)填写下表。
水温超过阈值
加热棒启动
1
0
0
1
03
新知讲解
四、做一做
1.打开简易水温控制系统源程序，将水温控制系统中设定的水温阈值修改为 ℃。
2.运行水温控制系统，再采集水温数据，观察加热棒的工作状态并填写下表。
温度 温度1 温度2 温度3 温度 4 温度5
对应的水温数据
加热棒是否加热
25
24℃
是
26℃
否
23℃
是
27℃
否
25℃
否
03
新知讲解
任务拓展
饮水机可以为人们提供适合直接饮用的温水。以小组为单位，围绕以下问题开展探究活动。
1.饮水机“温水”控制系统中设定的水温阈值是 ℃
2.描述该系统的工作过程。
3.补充完善该系统控制水温的算法流程图
45
03
新知讲解
任务拓展
启动加热装置
停止加热装置
采集的水温 T是否小于阈值
饮水机 “温水” 控制系统的工作过程如下：1、温度传感器实时检测水箱内的水温，并将采集到的水温数据传送给控制器。
2、控制器将接收到的实际水温与预先设定的水温阈值进行比较。若实际水温低于阈值，控制器会发出指令，启动加热装置开始加热；随着加热过程进行，水温逐渐上升，当温度传感器检测到水温达到或超过设定阈值时，控制器会发出指令，停止加热装置工作，使水温保持在设定阈值附近。
03
新知讲解
知识拓展
节能环保设计
太阳能辅助加热
在太阳能热水器中，水温控制系统优先利用太阳能集热器加热，当光照不足时自动切换至电加热，降低能耗。
04
课堂练习
一、选择题
1.智能鱼缸水温控制系统的核心组成不包括？（ ）
A. 水温传感器　　B. 控制器　　C. 加热设备　　D. 水质监测器
2.简易水温控制系统中，当水温低于阈值时，加热棒的工作状态是？（ ）
A. 停止加热　　B. 开始加热　　C. 间歇性加热　　D. 无法确定
3.饮水机 “温水” 控制系统的常见水温阈值设定为？（ ）
A. 25℃　　B. 35℃　　C. 45℃　　D. 55℃
C
D
B
04
课堂练习
二、判断正误，正确的画 “√”,错误的画“X”
1.太阳能热水器的水温控制系统优先使用电加热，光照不足时切换为太阳能。（　　）
2.工业牛奶巴氏杀菌需将温度控制在 70-75℃并保持 15-30 分钟。（　　）
3.智能马桶盖水温控制采用 PID 算法实现精确调节。（　　）
×
×
√
05
拓展延伸
家庭场景中的水温控制技术
智能热水器恒温系统：通过温度传感器实时监测水温，低于设定值（如 42℃）时启动加热元件，达到阈值后停止。部分智能机型支持手机 APP 远程调节阈值，实现个性化控温。
智能马桶盖 PID 温控技术：通过温度传感器检测座圈和水温，环境温度低时自动加热座圈，水温通过 PID 算法（比例 - 积分 - 微分）精确调节，确保冲洗水温稳定。
05
拓展延伸
工业场景中的温度控制应用
工业热水系统监测：工业热水炉通过多组温度传感器实时采集数据，传输至控制系统显示实时温度和参数，管道标注热水流向及不同位置温度范围。
牛奶巴氏杀菌工艺：制系统需将温度精确控制在 70-75℃并保持 15-30 秒，通过温度传感器反馈数据，控制器调节蒸汽流量，兼顾杀菌效果与营养保留。
05
拓展延伸
环保与节能型温控技术
太阳能热水器光电切换：优先利用太阳能集热器加热，光照不足时自动切换至电加热，降低能耗。系统通过光敏传感器判断光照强度，实现能源优化。
智能家居节能模式：如热水器设置 “峰谷电价时段加热”，利用夜间低价电加热并保温，降低用电成本；智能鱼缸根据鱼类活动周期自动调节加热时段。
05
拓展延伸
数据安全与技术伦理
智能设备数据隐私保护：联网温控设备（如智能热水器）传输水温数据时需加密，避免隐私泄露。例如，用户远程调节阈值的指令通过区块链技术签名验证，防止中间人攻击。
核心技术自主可控：PID 算法、传感器芯片等核心技术依赖进口可能存在供应链风险，国产自主研发的温控芯片（如华大电子）可提升系统安全性，避免 “卡脖子” 问题。
06
课堂总结
1
引入新知内容
2
了解水温控制系统的基本组成
3
理解水温控制系统的工作原理
4
完成课题练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
了解水温控制
07
板书设计
了解水温控制
1、进行新知引入
2、了解水温控制系统的基本组成
3、理解水温控制系统的工作原理
4、完成课堂练习
5、进行知识拓展
课后作业。
1、绘制流程图
08
课后作业
水温控制系统中，传感器采集的水温属于________（填 “连续量” 或 “开关量”），控制器输出的加热指令属于________（填 “连续量” 或 “开关量”）。
连续量
开关量
08
课后作业
2、操作题
参考 PPT 中 “做一做” 环节，用流程图描述水温控制系统的工作逻辑（需包含传感器采集、阈值判断、加热棒控制等关键步骤）。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑