第15课 恒温箱实验 教学课件(共21张PPT)+教学设计+学习单+作业设计 五下信息科技浙教版（2023）

(课件网) 情境导入： 本单元项目式 主题：控制系统的计算 在科学实验、医学研究和生物养殖等领域中，常常需要确保一个恒定的温度环境。为了满足这种需求，可以设计和制作一个恒温箱。通过亲自体验恒温槽的运行，我们已经初步了解恒温控制系统的构成和控制过程。那么，如何发挥创造力，自己动手设计一个恒温箱呢 情境导入： 本单元项目式 主题：控制系统的计算 设计一个恒温箱，需要经历硬件结构设计、控制算法设计和验证调试等基本过程。 单元问题： 本单元项目式 主题：控制系统中的计算 想一想 空调是如何实现温度的自动控制的 如果没有循环控制结构，会对过程控制产生怎样的影响 《恒温箱实验》 2023年浙江教育-出卷网- 五年级下册 -第3单元 控制系统的计算 - 珠珠老师 信息科技 课件 2022新版课标内容 1 活动1：设计恒温箱的硬件结构 2 活动2：设计恒温箱的控制算法 《目录》 信息科技 3 活动3：调试验证与改进优化 01 设计恒温箱的硬件结构 活动1 01.知识点讲解 恒温箱是一个用来控制温度的箱子，就像家里用的电烤箱一样，但恒温箱能够更准确地控制温度。在科学实验中，恒温箱可以用来保持实验物品的温度不变。 认识恒温箱结构 恒温箱一般由控制模块、温度传感器模块、加热模块、散热模块等组成，系统的结构图如下: 活动1：设计恒温箱的硬件结构 01 01.知识点讲解 搭建简易恒温箱 根据恒温箱的组成结构，选择合适的模块，搭建简易恒温箱系统。 活动1：设计恒温箱的硬件结构 01 根据恒温箱预期功能，选择合适的材料设计合理的结构，将各个模块有机组装起来。 01.知识点讲解 为了让恒温箱能够实现恒温的功能，箱体设计要注意什么 思考与讨论 02 设计恒温箱的控制算法 活动2 01.知识点讲解 如何让恒温箱形成一个恒定温度环境呢 如何让恒温箱形成一个恒定 思考与讨论 如何让恒温箱形成一个恒定温度环境呢 01.知识点讲解 搭建好恒温箱的硬件结构，还需要为它设计控制算法， 恒温控制过程分析 恒温箱的功能需求是根据设定的预期温度，让恒温箱内形成一个恒定的温度环境。 活动2：设计恒温箱的控制算法 02 恒温箱维持恒定温度环境，其实是一个循环控制过程。以初始温度30℃，预期恒定温度40℃为例，分析恒温箱工作过程如下: 01.知识点讲解 恒温箱启动后， 当温度传感器模块检测到的实际温度低于预期温度时，控制模块控制加热模块工作，对箱体内进行加热; 当传感器检测到实际温度达到40℃时，控制模块控制加热模块和散热模块都进入停止状态; 当传感器检测到实际温度高于预期温度时，控制模块控制加热模块停止，散热模块启动，将多余的热量散发到箱体外部实现降温。 活动2：设计恒温箱的控制算法 02 01.知识点讲解 算法设计 通过对恒温过程的分析，可以为恒温箱设计以下算法: 活动2：设计恒温箱的控制算法 02 01.知识点讲解 ●编写程序 用Python语言，将设计好的算法编写成计算机可以执行的代码。为减少加热、散热模块频繁启停，将t的值从40℃调整为温度区间37~42℃，具体代码如下: 活动2：设计恒温箱的控制算法 02 03 调试验证与改进优化 活动1 01.知识点讲解 设计好恒温箱的控制算法，就可以进行联机调试运行，验证算法的可行性。 通过有线或者无线连接，将计算机和恒温箱控制模块建立联系，将程序下载到控制模块中。 点击启动按钮，运行恒温箱控制程序，观察恒温箱显示模块上的数据，每隔30秒记录一次显示模块上的读数，可以根据实时温度的值来判断恒温箱是否正常工作。 活动3：调试验证与改进优化 03 01.知识点讲解 如何让恒温箱形成一个恒定温度环境呢 如何让恒温箱形成一个恒定 思考与讨论 如果恒温箱没有正常工作，可能是什么原因造成的 在恒温箱基础上增加加湿模 ... ...