资源简介

(共31张PPT)
第15课 恒温箱实验
年 级：五年级
学 科：小学信息科技（浙教版）
恒温箱实验
回顾
探索
建构
应用
小结
01
回顾
观察课本第33页恒温槽实验，思考以下两个问题：
（1）恒温控制系统的控制过程是怎样的？
（2）用到了哪种计算类型？
回顾：恒温槽实验
将数据与预先设定好的条件进行比对，用到了条件计算
回顾：恒温槽实验
加热
停止加热
02
探索
探索：生活中的恒温箱
你在身边见过哪些恒温箱环境？
探索：生活中的恒温箱
设计恒温箱的思路是什么？
信息科技
1
设计恒温箱的硬件结构
2
设计恒温箱的控制算法
3
调试验证与改进优化
探索：生活中的恒温箱
03
建构
阅读课本第60页，查看并思考恒温箱系统主要构成模块的功能，并在信息科技实践资源包中找出其对应的硬件。
1
建构：设计恒温箱的硬件结构
认识恒温箱结构
搭建模拟恒温箱
活动1
恒温箱
温度传感器模块
控制模块
加热模块
散热模块
数据显示模块
1
认识恒温箱结构
搭建简易恒温箱
建构：设计恒温箱的硬件结构
为了让恒温箱能够实现恒温的功能，各个模块的布局需要满足什么要求？
思考与讨论
1
建构：设计恒温箱的硬件结构
我把控制模块安装在______________,理由是_____________________________。
我把显示模块安装在______________,理由是_____________________________。
我把加热模块安装在______________,理由是_____________________________。
我把散热模块安装在______________,理由是_____________________________。
1.讨论并记录各模块的安装位置和理由。
2.使用工具改造盒子并安装模块。
活动2
1
建构：设计恒温箱的硬件结构
认识恒温箱结构
搭建模拟恒温箱
恒温控制过程分析
算法设计
编写程序
2
建构：设计恒温箱的控制算法
恒温箱系统
输入
预设温度范围
箱内实时温度
输出
对箱内空气加热
对箱内空气散热
循环控制过程
恒温控制过程分析
算法设计
编写程序
2
恒定温度 条件 输出
28 ~ 30℃ 实时温度低于预设温度下限___℃
实时温度处于预设温度范围_ _~__℃
实时温度高于预设温度上限___℃
表1 恒温箱控制过程分析
建构：设计恒温箱的控制算法
恒温控制过程分析
算法设计
编写程序
2
恒定温度 条件 输出
28 ~ 30℃ 实时温度低于预设温度下限___℃
实时温度处于预设温度范围_ _~__℃
实时温度高于预设温度上限___℃
表1 恒温箱控制过程分析
建构：设计恒温箱的控制算法
根据分析结果，小组合作，补充实验单中的恒温箱算法描述卡片。
恒温控制过程分析
算法设计
编写程序
2
活动3
算法描述卡片（需补充）
建构：设计恒温箱的控制算法
1.输入预期温度下限tmin= ，预期温度上限tmax=_____,然后重复运行第 ~ 步。
2.读取当前温度传感器数值data。
3.显示data。
4.比较data与tmin、tmax:
如果data启动 模块，停止 模块；
如果data>tmax,
启动 模块，停止 模块；
否则，
停止______________模块。
根据分析结果，小组合作，补充实验单中的恒温箱算法描述卡片。
恒温控制过程分析
算法设计
编写程序
2
活动3
算法描述卡片
建构：设计恒温箱的控制算法
1.输入预期温度下限tmin= 28 ，预期温度上限tmax=__30_,然后重复运行第 2 ~ 4 步。
2.读取当前温度传感器数值data。
3.显示data。
4.比较data与tmin、tmax:
如果data启动 加热 模块，停止 散热 模块；
如果data>tmax,
启动 散热 模块，停止 加热 模块；
否则，
停止__加热和散热___模块。
恒温控制过程分析
算法设计
编写程序
2
根据算法描述卡片，补充完整程序。
活动4
建构：设计恒温箱的控制算法
联机调试运行
3
建构：调试验证与改进优化
①将实验板连接到计算机的USB端口；
②点击烧录，将程序下载到实验板中
③观察实验过程
硬件结构方面
控制算法方面
联机调试运行
3
建构：调试验证与改进优化
如果恒温箱没有正常工作，可能是什么原因造成的？
思考与讨论
04
应用
信息科技
应用：恒温恒湿功能
在恒温箱基础上增加加湿模块和湿度传感器模块，可以实现恒温恒湿的功能。请为恒温恒湿箱设计一个可行的算法。
练习
信息科技
应用：恒温恒湿功能
练习
1.输入预期湿度下限hmin= 28 ，预期温度上限hmax=__30_,然后重复运行第 2 ~ 4 步。
2.读取当前湿度传感器数值data。
3.显示data。
4.比较data与hmin、hmax:
如果data启动 加湿 模块，停止 干燥 模块；
如果data>hmax,
启动 干燥 模块，停止 加湿 模块；
否则，
停止__加湿和干燥___模块。
05
小结
提出问题
搭建结构
设计算法
调试验证
从系统需求出发，找出系统模块组成，思考各模块的安装位置。
使用Python程序设计验证恒温箱控制算法有效性，并根据控制系统运行情况进行调试。
以28~30℃为例，探究各条件下的输出，补充设计恒温箱控制算法。
如何设计恒温箱？
小结：恒温箱实验
谢谢观看！
Thanks!
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