【核心素养目标】第三单元 活动1《探究电热水壶系统中的控制过程》课件+素材-【黔科版2024】《信息科技》六上

(课件网) 活动一 探究电热水壶 系统中的控制过程 （黔科版）四年级 01 教学目标 02 课堂导入 03 学习目标 04 考察电热水壶烧水的控制过程 05 探究电热水壶的保温控制过程 06 拓展延伸 07 课堂小结 08 板书设计 01 教学目标 1、信息意识：能够掌握如何识别和获取相关信息，如电热水壶的工作原理、温度控制机制等。 2、计算思维：能够掌握优化加热效率。学会使用基本原理来解决问题和设计系统。 3、数字化学习与创新：能够使用数字工具和技术来探索电热水壶系统，从而促进创新思维的发展。 4、信息社会责任：能够使用技术创新减少这些负面影响。这有助于培养学生的社会责任感和可持续发展的意识。 前面单元中，我们尝试对控制系统进行逐层分解，认识了子系统和组成系统的各个模块。接下来，我们将一起来探究在控制系统中增加反馈后的变化。 为什么空调启动后，可以让室内温度保持在设定的温度上下 02 课堂导入 为什么冰箱启动后，冷藏室的温度也能保持在设定的温度左右呢 是反馈的 作用。 03 学习目标 了解反馈是控制的重要手段。 初步了解反馈对系统优化的作用。 小茗的爷爷想让小茗帮忙在网上订购一个电热水壶。小茗上网浏览时，发现有两款电热水壶(图3-1-1)，一款只能烧开水，另一款不仅能烧开水，还具有自动保温功能，小茗建议爷爷购买具有保温功能的电热水壶。那么，这两款电热水壶分别是怎样工作的 控制过程有何区别 让我们来一探究竟吧。 04 课堂导入 图 3-1-1 04 课堂导入 你将学到 ★开环控制系统和闭环控制系统有什么区别 ★反馈是如何影响控制过程的 ★反馈的作用是什么 活动向导 1.考察电热水壶烧水的控制过程 2.探究电热水壶的保温控制过程 知识拓展 04 课堂导入 05 考察电热水壶烧水的控制过程 用电热水壶烧水时,将其接通电源后拨动开关，此时指示灯亮起，水壶底座中的加热元件(发热管)开始加热。水烧开沸腾后，电热水壶的开关会自动断开，停止加热。使用者不需要时刻在旁照看，十分方便，如图 3-1-2所示。 图 3-1-2 05 考察电热水壶烧水的控制过程 从电热水壶烧水的工作过程来看，开关、控制电路和发热管这三个核心部件共同协作，构成了电热水壶的烧水加热控制系统，它是电热水壶控制系统的一个子系统。这个子系统可以用一个控制系统框图来表示:输入为开关，输出为水温的升高，两者之间是控制电路和发热管，如图 3-1-3 所示。 图 3-1-3 05 考察电热水壶烧水的控制过程 小贴士 控制系统框图能准确地表达系统的功能、构成和信号传递方向。 被控对象是指所要控制的设备、装置或生产过程。 05 考察电热水壶烧水的控制过程 从图中可以发现，输入到输出是单向的，且输出(水温升高)不会反过来影响或改变系统的输入(电源)。这种控制系统被称为开环控制系统。 05 考察电热水壶烧水的控制过程 想一想 烧开一壶冷水，和烧开半壶冷水花费的计间一样吗 一、热量的需求 全壶水：需要将整壶水的初始温度加热到沸点（通常是100°C），这需要更多的热量。 半壶水：只需要加热一半的水量到沸点，因此所需的总热量较少。 所以：烧开一壶冷水和半壶冷水所需的时间是不同的，半壶水通常会更快烧开，因为它需要较少的热量来达到沸点。这一现象体现了物理学中的能量守恒和热传导原理。 05 考察电热水壶烧水的控制过程 想一想 烧开一壶冷水和烧开一壶 40℃的温水，花费的时间一样吗 一、热量的需求 冷水：需要将整壶水的初始温度加热到沸点（通常是100°C），这需要更多的热量。 40°C的温水：只需要将水的温度从40°C加热到100°C，因此所需的总热量较少。 所以：烧开一壶冷水和一壶40°C的温水所需的时间是不同的，40°C的温水通常会更快烧开，因为它需要较少的热量来达到沸点 ... ...