资源简介

(共17张PPT)
义务教育《信息科技》
6 年级上册
第 2单元 智能控制
第 5课 智能控制我能行
学习目标
情境引入
新知学习
项目探究
目录
一、学习目标
1.了解何为开关量和连续量，认知二者在系统中的作用和在生活中的应用；
2.了解阈值的概念，掌握连续量和开关量是如何转变的
二、情境引入
停车场中的信息是如何
获取的？
三、新知学习——开关量与连续量
控制系统存在开关量和连续量两种变量。
开关量是非连续量，通常为开和关两种状态。
连续量（也叫模拟量），其取值是连续变化的。
按一下开关，房间的灯亮了，灯的开和关两种状态就是开关量；
通过旋钮调节亮度的灯，其亮度是连续量。
三、新知学习——开关量与连续量
生活中还有哪些变量是开关量？哪些变量是连续量？
我们该如何分辨呢？
生活中广泛存在的一些变量本身就是连续量，例如，温度、时间、距离等。
三、新知学习——开关量与连续量
开关量和连续量在控制系统中通常是共存的。开关量通常用于控制设备的启停、切换等操作，而连续量是控制设备通过温度、压力、流量等物理量的连续变化来持续控制设备运行的。
开关量和连续量在家电中的应用非常广泛。
三、新知学习——阈值
在观察贮水式电热水器工作时，我们发现一个有趣的现象：水温的变化是连续的，可以有很多不同的数值。但热水器的加热行为却是非连续的，只有两种状态——加热或不加热。当水温升到我们设定的目标时，热水器就会从加热状态切换到不加热状态。那么，连续变化的水温是如何影响热水器开关状态的呢？
那就要用到阈值的知识了。
三、新知学习——阈值
阈值又叫临界值，是指一个变量能够产生的最低值或最高值。
下面我们以热水器控制系统为例，其工作过程如图5-2所示。
三、新知学习——阈值
1.连续量的变化。在加热过程中，热水器内的水温逐渐升高，这种温度变化是典型的连续量，它从较低的初始温度平滑地升至设定的目标温度（40 ℃）
三、新知学习——阈值
2.阈值的作用。阈值在热水器控制系统中是设定的目标温度（40 ℃），它是连续量（水温）变化中的一个关键点，用于指示控制系统何时需要做出响应。当水温低于这一阈值时，系统接收到温度传感器的信号，便通过控制器开启加热器加热。
三、新知学习——阈值
3. 连续量转换为开关量。当水温达到或超过阈值（40 ℃）后，热水器的控制系统做出反应，发出停止加热的指令。此时，热水器的加热状态从“开启”转变为“关闭”。
三、新知学习——阈值
可以看出，连续量（水温）低于或高于阈值时就会转换为开关量（加热器的开/关状态），也就是说连续量通过阈值判断转换为开关量。
四、项目探究——停车场自动道闸系统的工作过程
停车场的自动道闸系统会利用距离传感器实时测量车辆与道闸之间的距离，当车辆缓慢行驶至有效距离内时道闸才会开启。假设有效距离是3 m，车辆与道闸之间的距离为s，车辆进入停车场流程图如图5-3所示。
四、项目探究——停车场自动道闸系统的工作过程
自动道闸系统中存在哪些开关量与连续量？开关量又是如何转换形成的呢？
操作练习
讨论分析空调、冰箱、洗衣机中的输入和输出，哪些是开关量， 哪些是连续量，连续量又是如何经阈值判断转换为开关量的。想 一想，生活中还有哪些系统也存在开关量和连续量？将讨论结果 记录在表5-1中。

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