信息技术义务教育版(2024)第二单元 数据运算有逻辑第5课 连续变化的数据授课课件ppt
展开我们通过开与关操作,可以启动和关闭计算机、控制微波炉、呼叫电梯、控制空调……通过观察与实践就会发现,开与关实际代表两个“指令”,它们就是控制系统中的一种数据。
那么这是一种什么数据呢?控制系统中还有其他类型的数据吗?这些数据是如何进行运算的呢?
本单元属于课程标准中“逻辑与运算”部分的内容,对应课程标准中“通过分析具体过程与控制系统的实例,了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量,了解连续量可以经由阈值判断形成开关量,掌握开关量的简单逻辑运算”这条内容要求。
了解控制系统工作时产生的数据。
了解连续量的表现形式及应用。
能说出阈值在控制系统中的作用。
第5课 连续变化的数据
控制系统在工作时,通过输入端采集数据,在内部对数据进行计算,通过输出端输出数据。
这是一个居民小区的广场旁边安装的噪声监测器,它由声音采集装置、数据处理器、显示器、报警器等部分组成。请你说说它是怎么工作的呢?
安装噪声监测器,目的是提醒人们不要过于喧哗,以免给居民造成干扰。当检测到音量超过标准了,就会通过报警器给管理部门发出提示。
对采集的声音数据进行处理,判断音量是否超过标准,生成指令
流动在控制系统的每个环节中的一个要素是什么?
一 分析噪声监测系统获取的数据及其特点
三 找出案例中的阈值
二 感受生活中的连续量
1.噪声监测系统工作时,首先需要采集周围环境中的哪些数据?
我们已经知道了数据是控制系统中的要素,那么接下来我们分析噪声监测系统中的数据。
一、分析噪声监测系统获取的数据及其特点
2.如果要用一种图形来表示它,你认为下面哪一种图形更符合?
声音数据属于连续量。连续量是在一定范围内连续变化的数据。例如:温度 1~100℃、水位1~5 m、声音35~45 dB 、每天的气温等。
我家热水器的温度数据在不断变化。
我出生到现在不断变化的身高。
水龙头不断流出来的水量。
你们还知道生活中哪些数据是连续量?都来说说吧!
拓展:找找与噪声数据类型相同的数据。
二、感受生活中的连续量
1.慢慢拉上教室的窗帘,感受屋内光照强度逐渐变弱;慢慢拉开教室的窗帘,感受屋内光照强度逐渐变强。
2.手拿一张薄纸片,嘴对着纸片吹气,观察纸片晃动和吹气力度强弱之间的关系。
我吹气力度越强,纸片晃动越厉害。这个实验挺有意思,我知道连续量的数据有什么特点了。
3.观察在校园生活中,有哪些数据属于连续量。
4.观察测量连续量的一些仪表。
在噪声监测系统中,采集噪声数据后,如何判断它是否超标呢?
要给系统设置一个参考值,然后把噪声数据与它进行比较,才能判断是否超标。这个参考值在控制系统中可以叫作阈值。
案例 1:某小区的噪声监测器,夜间声音超过55 dB就会给管理部门 发出紧急处理的提示。
案例 2:电热水壶,水温达到 100℃会自动断电。
案例 3:小智家冰箱冷藏室维持在 4℃。
案例 4:小华跑步时戴了一个健康监测手环,心率超过 100 次/min就会发出提醒。
案例 5:小夏爸爸在限速100 km/h~120 km/h 的高速公路车道上开车。
阈值是100次/min。
这个阈值是个区间。100 ~120 km/h,说明在这个车道上开车,最低速度是100 km/h,最高速度是120 km/h。
1.数据是流动在系统中的“生命”要素,只要系统在工作,就会形成数据。 2.连续量是在一定范围内连续变化的数据。 3.要给系统设置一个参考数值,然后把噪声数据与它进行比较,才能判断是否超标,这个参考数值在控制系统中可以叫作阈值。
阈值一般可以根据实际情况自行设置,但很多阈值的设定是可以参考一些公认标准的。 1.搜索资料,了解居民区、学校等环境的噪声标准。
长期工作或生活在90dB以上的噪声环境,会严重影响听力和导致其他疾病的发生。
55dB以上干扰人们学习和工作。
30~40dB是比较安静的正常环境,人们一般能接受。
2.使用一种噪声监测器,检测课间教室内的声音,然后把一个大部分同学能接受的音量数值作为阈值,当检测到的音量大小超过阈值,就激发报警器发出警报。
我们使用手机和开源硬件仿真工具来开展实验。
① 组建学习小组,每个小组使用一部智能手机。 ② 在手机上安装一个噪声测试软件。
③ 让3 ~ 4个同学在教室内大声聊天,声音大小有不同级别,小组长负责检测噪声,记录员记录噪声数值;各小组一致确认哪一个数值的噪声超过大家的忍受极限,把它设为阈值。④ 打开虚拟仿真工具,打开配套资源中的噪声监测器程序,设置阈值,启动检测器,观察报警器的状态。⑤ 设置不同的阈值并启动,观察报警器的状态。
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