资源简介

(共32张PPT)
第二单元 第4课
更智能的洗衣机
（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
知道智能洗衣机的控制原理，理解非运算的控制系统，树立正确使用洗衣机的安全意识。
通过完成洗衣机超重检测程序、制作水温感应装置等实践，体验数字化工具（如传感器、电路）的应用。
通过分析洗衣机 “载重检测→逻辑判断→状态输出” 的过程，理解非运算（输入与输出相反）的逻辑机制。
了解洗衣机衣物超重报警系统的工作过程，能描述衣物重量与洗衣机状态之间的关系。
02
新知导入
活动背景
星期天，小美进行大扫除，她把床单、被套、枕头套都拆下来放到洗衣机里洗，突然，她听到洗衣机发出报警声，故障指示灯在不断地闪烁，这是怎么回事呢？
02
新知导入
活动背景
02
新知导入
活动目标
1、了解洗衣机衣物超重报警系统的工作过程。
2、知道智能洗衣机的控制原理。
3、理解非运算的控制系统。
03
新知讲解
知识拓展
传感器在智能家居中的应用
除洗衣机的力传感器外，智能家居中还广泛应用各类传感器：
温度传感器：空调、冰箱通过检测环境温度自动调节运行模式；
湿度传感器：加湿器根据空气湿度自动启停；
红外传感器：智能门锁、走廊灯通过人体感应实现无接触控制。
这些传感器如同家电的 “神经末梢”，让设备具备感知环境的能力。
03
新知讲解
一、绘一绘
洗衣机工作时，衣物载重报警系统会通过力传感器检测洗衣机内的受力情况。当检测到洗衣机内载重值超过额定值(阈值)时，洗衣机进入停止状态，进水口不能进水，警报器发出警报，提示衣物超重;当检测到洗衣机内载重值没有超过额定值(阈值)时，舱门关上，洗衣机就可以启动，正常运行。
请根据以上描述，绘制洗衣机衣物超重警报系统的工作过程示意图。
力传感器检测的洗衣机内受力数据
载重是否超过额定阈值
超载时：洗衣机停止、进水口关闭、警报器报警
正常时：舱门关闭后，洗衣机启动、正常运行
03
新知讲解
二、做一做
1.完成洗衣机衣物超重检测程序。
8
03
新知讲解
二、做一做
2.分别设置5个数据，控制载重值的变化，观察洗衣机的状态并完成下表。修改程序中的阈值，运行程序，测试洗衣机的状态。
编号 1 2 3 4 5
洗衣机当前载重值
洗衣机的状态
8
正常
7
8
9
10
正常
正常
超载
超载
03
新知讲解
二、做一做
3.当检测到的载重数据超标，洗衣机的状态是 。
4.当检测到的载重数据未超标，洗衣机的状态是 。
5.让洗衣机正常工作，要满足的条件是 ，这时的阈值是 。
停止工作，进水口关闭，报警器发出警报
舱门关闭后可正常启动、运行，报警器不响
衣物载重≤设定阈值 且 舱门关闭
程序中设定的 “额定载重临界值”
03
新知讲解
二、做一做
6.根据实践，补充下面的运算式子。
载重＞设定阈值
载重≤设定阈值 且 舱门关闭
03
新知讲解
知识拓展
智能洗衣机的进阶技术
现代智能洗衣机除超重检测外，还具备：
AI 称重与水量调节：通过重量传感器精准计算衣物量，自动匹配最佳注水量，节水率可达 30%；
衣物材质识别：通过光谱传感器分析面料（如棉、丝绸、化纤），自动调整洗涤转速和水温；
物联网互联：支持手机 APP 远程控制，实时监控洗涤进度，甚至根据天气预报推荐晾晒模式。
03
新知讲解
三、想一想
如果模块A表示超重检测，模块C表示洗衣机状态(正常工作或停止工作 )，请思考模块A与块C的逻辑关系。
C的状态由 A的检测结果决定，是根据超重与否的条件判断逻辑
03
新知讲解
四、填一填
用真值 1(表示“是”)和 0(表示“否”)表示模块 A、模块C的状态，请填写下表。
输入 输出
模块A(超重) 模块C(洗衣机正常工作)
1
1
0
0
03
新知讲解
五、绘一绘
将洗衣机衣物超重设为A，洗衣机正常工作设为C，请绘制洗衣机衣物超重停止运行算法流程图。
03
新知讲解
任务拓展
1.人们把非运算理解为“一个输入，经过计算后，得到一个与输入相反的输出”。例如，在洗衣机衣物超重检测过程中，超重检测产生一个开关量1(超重值超过阈值)，然后经过计算，输出一个开关量0(洗衣机停止)。你能说出电梯超载的控制系统并描述其输入和输出吗？
输入：重量传感器检测的电梯内载重信号
输出：电梯运行状态，符合非运算
03
新知讲解
知识拓展
AI 在家电中的前沿应用
智能烘干系统：部分高端洗衣机通过湿度传感器与 AI 算法联动，自动调整烘干时间，避免衣物过度烘干导致变形，能耗降低 20%。
语音交互与场景联动：支持智能家居生态互联，例如用户说 “开始洗衣”，洗衣机可联动智能音箱设定洗涤模式，同时关闭阳台门窗（需搭配智能门窗传感器）。
03
新知讲解
任务拓展
2.小美想拥有一台全自动智能洗衣机，要能根据衣物的重量精准调控水量和洗涤时间，请根据现阶段所学的内容，描述衣物重量与水位高低、洗涤时间之间的关系，并完成算法流程图。
03
新知讲解
知识拓展
什么是逻辑门？
逻辑门是数字电路中实现逻辑运算的基本单元，就像洗衣机的 “大脑决策中心”。在超重检测中，“非运算”（输入 1 则输出 0，输入 0 则输出 1）就是一种逻辑门运算。常见的逻辑门还有：
与门（AND）：多个条件同时满足才会执行，例如 “舱门关闭且载重≤阈值” 时洗衣机启动；
或门（OR）：只要一个条件满足就执行，例如 “水位过低或电机过热” 时洗衣机报警。
04
课堂练习
一、选择题
1、智能洗衣机实现 “衣物超重报警” 时，其逻辑控制属于（ ）
A. 与门运算（AND） B. 或门运算（OR） C. 非门运算（NOT） D. 无逻辑运算
2、下列哪项不属于智能洗衣机的进阶技术？（ ）
A. AI 称重与水量调节（节水率 30%）
B. 衣物材质识别（光谱传感器）
C. 太阳能供电系统
D. 手机 APP 远程控制
3、智慧农业中，无人机植保通过哪种传感器识别农田病虫害？（ ）
A. 红外传感器 B. 多光谱传感器 C. 力传感器 D. 湿度传感器
B
C
C
04
课堂练习
二、判断正误，正确的画 “√”,错误的画“X”
1、逻辑门中 “与门（AND）” 表示只要一个条件满足就会执行操作。（ ）
2、陆基循环水养殖（RAS）的水利用率可达 99% 以上，用水量仅为传统养殖的 1/10。（ ）
3、洗衣机超重检测中，若输入为 “超重（1）”，则输出为 “洗衣机正常工作（1）”。（ ）
×
×
√
05
拓展延伸
传感器技术的多维应用
智能家居中的环境感知：温度传感器通过热敏电阻感知环境温度，湿度传感器利用电容变化检测空气湿度，红外传感器通过探测人体热辐射实现无接触开关。
工业与农业的精准监测：智慧渔场中的溶氧量传感器通过电极法测量水中含氧量，当数值低于阈值时自动启动增氧机；智能温室的光照传感器利用光敏电阻检测光线强度，联动遮阳网调节光照。
05
拓展延伸
逻辑门的生活场景解析
非门（NOT）的反逻辑控制：输入与输出状态相反，如洗衣机超重检测中，载重超过阈值（输入 1）→ 洗衣机停止（输出 0）；电梯超载时，重量信号（1）→ 电梯不运行并报警（0）。
与门（AND）和或门（OR）的条件判断：与门要求多条件同时满足，如洗衣机启动需 “舱门关闭且载重≤阈值”；或门只要一个条件满足即执行，如洗衣机报警条件为 “水位过低或电机过热”。
05
拓展延伸
智能家电的技术升级
AI 称重与动态调节：智能洗衣机通过底部力传感器阵列实时计算衣物重量，结合算法自动匹配注水量（如 8kg 衣物注水 100L），节水率达 30%。
饲料营养动态调配子系统：通过 WiFi 模块连接手机 APP，用户可远程启动洗衣机、查看洗涤进度甚至根据天气预报推荐晾晒模式。
05
拓展延伸
智能家电的 AI 进阶技术
AI 图像识别洗衣技术：高端洗衣机通过内置摄像头与图像识别算法，自动区分衣物颜色（深色 / 浅色）和材质（棉 / 羊毛），例如检测到羊毛衫时自动切换至 “轻柔洗涤模式”。
能耗优化 AI 算法：AI 根据衣物重量、材质和污渍程度动态调整洗涤参数，如清洗 8kg 棉麻衣物时，算法计算出最佳水温 40℃、转速 800 转 / 分钟，较传统模式省电 25%。
06
课堂总结
1
引入新知内容
2
知道智能洗衣机的控制原理
3
理解非运算的控制系统
4
完成课题练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
更智能的洗衣机
07
板书设计
更智能的洗衣机
1、进行新知引入
2、知道智能洗衣机的控制原理
3、理解非运算的控制系统
4、完成课堂练习
5、进行知识拓展
课后作业。
1、操作题
08
课后作业
智能洗衣机正常工作的条件是 “衣物载重≤设定阈值” 且___________，此时报警器___________（填 “响” 或 “不响”）。
不响
舱门关闭
1、填空题
08
课后作业
2、操作题
用家中材料制作 “超重报警小装置”，当物体重量超过 500 克时 LED 灯亮起。
材料：弹簧（或橡皮筋）、金属片、LED 灯、电池、导线、开关、空盒子。
步骤：
将弹簧固定在空盒子底部，顶部连接金属片，形成重量感应结构；
连接电路：电池正极→开关→LED 灯正极→金属片→电池负极（串联）；
校准：在金属片上放置 500 克砝码，调整弹簧松紧使电路导通（LED 灯亮）；
测试：移除砝码后灯灭，放置超过 500 克物体时灯亮。
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