2.1 计算机硬件 课件-高中信息技术浙教版（2019）必修2.pptx
文档属性
| 名称 | 2.1 计算机硬件 课件-高中信息技术浙教版（2019）必修2.pptx |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 浙教版（2019） | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2024-03-13 09:42:17 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
第二章 信息系统的支撑技术
2.1 计算机硬件
学习目标
认识计算机硬件的组成及计算机硬件的五大部件。
理解计算机的工作原理及各部件的作用。
了解计算机的硬件性能指标。
通过分析信息系统，理解计算机硬件在信息系统中的作用。
计算机硬件
计算机软件
网络系统
传感与控制
移动终端
在组成信息系统的五大要素（硬件、软件、通信网络、数据、用户）中，硬件、软件和通信网络是其支撑技术，正是由于这些支撑技术的紧密配合，使得信息系统可以异时异地高效地收集、分析与处理数据，满足不同用户的需求。随着移动网络与物联网的发展，移动终端、传感与控制等在支撑技术中变得越来越重要，其硬件与软件呈现出不可分割的特点，且便捷化程度、智能化程度越来越高。
信息系统中的硬件是指系统中看得见、摸得着的设备，它包含计算机硬件、移动终端硬件和通信网络设备等。
____________ 是信息系统中最主要的组成部分，主要负责对信息进行______、______和______。
计算机硬件
加工
处理
存储
计算机的发展及发展趋势
计算机的发展及发展趋势
新课讲授
知识点2.1.1：计算机硬件组成
(1)计算机硬件主要由________、________、________、__________和__________五大部件组成。
运算器
控制器
存储器
输入设备
输出设备
(2)从外观上看，计算机一般由主机、显示器、键盘和鼠标组成，在主机中最重要的部件是主板，在主板上有中央处理器(CPU)、 内存条和适配器的插槽等，许多主板还同时集成了声卡、显卡和网卡等设备。
____________(CPU)是计算机最核心的部件，它由________和________组成。现代处理器芯片中还包含浮点处理部件(FPU)、内部高速缓冲存储器(Cache)和存储管理部件，以加快计算机执行指令的速度。
中央处理器
运算器
控制器
(3)存储器的功能是__________和______，CPU执行的指令和需要运算的操作数及运算结果都存储在存储器中。按用途可分为__________________、____________________和______________(Cache)。内存是计算机硬件的一个重要部件，通常分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两种，两者之间最大的区别是在关闭电源后，RAM中的信息会丢失，而ROM中的信息仍然会保留。目前内存容量在GB级，大量数据的保存还需要辅助存储器来完成。
存放程序
数据
主存储器(内存)
辅助存储器(外存)
高速缓冲存储器
常见的辅助存储器有硬盘和闪存盘。硬盘的容量很大，目前在TB级。闪存盘（U盘）存储容量在GB级，即插即用，方便携带。
例6 计算机主板，如图所示，其中用于安装CPU的插槽的是 （ ）
A.1
B.2
C.3
D.4
C
解析：主板中4是内存插槽，3是CPU的插槽，2是硬盘接口、1是PCI插槽,可插接声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。
随着互联网的飞速发展，对数据处理的需求不断扩大，出现了基于互联网的云计算和云存储服务。云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统，使用者可以在任何时间、任何地方，通过任何可联网的设备连接到云上，方便地存储数据。并像水、电一样按使用量进行付费。
(4)常用的输入设备有______和______，主要功能是将程序和数据以机器能识别和接受的信息形式输入计算机；常用的输出设备有________和________，主要功能是将计算机处理的结果以人们能接受的信息形式输出。兼具输入输出功能的主要有______、______、____________等。
键盘
鼠标
显示器
打印机
声卡
网卡
光盘驱动器
知识点2.1.2：计算机的工作原理
原始递归函数、lambda演算和图灵机三种计算机制在性能上是等效的。图灵机可以通过简单的方法，一步一步机械地完成计算任务，成了现代计算机的计算模型（“存储程序式”体系结构，是图灵机的工程实现）。
例3 现代计算机的计算模型是 （ ）
A.冯·诺依曼机
B.算盘
C.图灵机
D.原始递归函数成
C
解析：图灵机是现代计算机的计算模型。图灵机能解决的问题，计算机也能解决；计算机能解决的问题，图灵机也能解决。
存储程序式体系结构的计算机工作原理类似于人类处理信息的过程。计算机处理信息主要包括______、____________________、______和______四个步骤。首先将数字、文字、图片或声音等信息输入计算机，经过计算机的处理，主要是运算与控制，将处理完成的数据输出给用户，在此过程中对信息进行存储，原始数据被临时存储(一般存储在RAM中)直到被处理，而处理后的信息再存储(一般存储在外存中)，以便查询。
输入
处理(运算与控制)
存储
输出
输入设备
运算器
控制器
存储器
输出设备
控制流
数据/指令流
图2.1.11 存储程序式体系结构的计算机工作原理
例1 如图所示，程序存储控制结构计算机由五大逻辑部件组成。则图中①—⑤分别是 （ ）
A.输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备
B.输入设备、存储器、控制器、运算器、输出设备
C.输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备
D.输出设备、运算器、存储器、控制器、输入设备
C
解析：
输入设备
存储器
控制器
运算器
输出设备
控制流
数据/指令流
例2 下列关于计算机硬件的说法，不正确的是 （ ）
A.现代计算机大多采用“存储程序式”体系结构
B.声卡、网卡和光盘驱动器都是兼具输入输出功能的设备
C.计算机关闭电源后，只读存储器(ROM)中的数据会丢失
D.中央处理器(CPU)是计算机最核心的部件，它由运算器和控制器组成
C
解析：ROM在断电后内容不会消失。
变式训练 下列选项中说法正确的是 （ ）
A.图灵机能解决的问题计算机不能解决
B.计算机处理信息主要包括输入、处理(运算与控制)、存储和输出四个步骤
C.在计算机处理信息的过程中，处理后的信息再储存一般被存储在内存中
D.冯·诺伊曼结构的计算机工作原理与人类处理信息的过程没有相似之处
B
解析：图灵机能解决的问题，计算机也能解决；计算机能解决的问题，图灵机也能解决；在计算机处理信息的过程中，处理后的信息再储存一般被存储在外存中，以便查询；冯·诺伊曼结构（存储程序式体系结构）的计算机工作原理类似于人类处理信息的过程。
例4 (2020年1月选考真题)下列关于信息处理的描述，错误的是 （ ）
A.只有计算机才能进行信息处理
B.计算机进行信息处理通常需要软件支持
C.只有数字化后的信息才能被计算机处理
D.算术运算和逻辑运算是计算机处理信息的基本运算
A
解析：信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。古代没有计算机，但有信息技术，古人利用算盘等简单工具或用人脑直接进行信息处理，因此不仅只有计算机可以处理信息。
计算机的性能指标
1.计算机的性能主要由________、________等部件的性能指标决定。
2.CPU是计算机的核心部件， 它的性能指标主要由主频、字长、核心数量、高速缓存等参数决定。存储器也是计算机的核心部件，CPU执行的指令和需要运算的操作数及运算结果都存储在存储器中。存储器的存储容量、读写速度都是影响存储器性能的重要指标。
CPU
存储器
例5 在同一台计算机的以下设备中，存取速度由快到慢排列依次应为 （ ）
A.内存、CPU、高速缓存Cache、硬盘、U盘
B.CPU、高速缓存Cache、硬盘、内存、U盘
C.U盘、硬盘、CPU、高速缓存Cache、内存
D.CPU、高速缓存Cache、内存、硬盘、U盘
D
解析：一般而言，CPU的速度最快，其次是Cache，然后是内存，接着是外存如固态硬盘、机械硬盘，最慢的是U盘。
变式训练 下列有关计算机工作原理，说法错误的是 （ ）
A.20 世纪 30 年代，原始递归函数、lambda 演算和图灵机三种计算机机制被相继提出
B.现代计算机大多采用“存储程序式”体系结构
C.计算机的性能主要由 CPU、存储器等部件的性能指标决定
D.计算机处理信息主要流程指信息输入、运算、存储、输出
D
解析：计算机处理信息主要包括输入、处理(运算与控制)、存储和输出。
变式训练 小斌和小辉的计算机安装着相同的操作系统，两人使用相同的软件对同一段视频进行编辑，编辑过程中发现小斌的计算机处理速度明显较慢。在忽略其他因素的前提下，以下原因中最有可能的是 （ ）
A.小斌的计算机CPU时钟频率较低
B.小斌的计算机硬盘的容量略大
C.小斌的计算机的输入设备的性能较差
D.小斌的计算机输出设备的性能较差
A
解析：决定计算机性能的主要指标是CPU和内存。
课堂小结
性能指标
CPU
高速缓存Cache
内存
硬盘
U盘
计算机硬件
工作原理
定义
指计算机体系结构中以电子、电子光学和光学为主要材料制造的各种器件和设备。
运算器
控制器
存储器
输入设备
输出设备
组成
1.下列有关计算机存储器的描述，正确的选项是 ( )
A.存储器有内存和外存之分
B.RAM是只读存储器的英文缩写
C.ROM是随机存取存储器的英文缩写
D.固态硬盘比机械硬盘的存储速度慢且能耗高
A
随堂检测
解析：本题考查计算机存储器知识。存储器分为内存和外存、Cache，内存又分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。固态硬盘比机械硬盘的存储速度快且能耗低。
2.重启计算机后以下对象中所存储的信息会丢失的是（ ）
A.回收站
B.剪贴板
C.ROM
D.硬盘
B
解析：本题考查计算机存储器知识。剪贴板中的数据是临时放在随机存储器RAM中，断电后会丢失。
3.小王用某编程软件编完程序运行后死机，重启电脑。然而当他再次打开电脑时，刚才编的程序不见了。原因是刚才小王并未保存自己的程序，临时程序被存放的位置是（ ）
A.输入输出设备
B.外部存储器
C.随机存储器
D.只读存储器
C
解析：本题考查计算机系统的存储器知识。存储器分为内存和外存，内存又分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。断电数据会丢失的是随机存储器中的数据。
4.使用测试软件对某台计算机进行测试，部分数据如下所示。
inspiron 1420 笔记本电脑
Windows 7 Ultimate (32/DirectX 11)
英特尔 Pentium (奔腾) 双核 T4200 @ 2.00GHz
2 GB (DDR 2 800MHz)西数 WDC
WD2500BEVT－75ZCT2 (250GB)
DVD＋－RW TS－L632H (DVD－RAW/DVD＋－RW)
英特尔 82801H (ICH8) 高保真音频
Nvidia Geforce 8400M GS (128MB)
关于该计算机的配置，以下描述正确的是 （ ）
A.CPU主频是2.00GHz，内存容量是2GB
B.内存容量是128MB，硬盘容量是250GB
C.CPU主频是4200，内存容量是128MB
D.CPU主频是4200，硬盘容量是250GB
A
解析：本题主要考查计算机系统的组成中硬件参数。T4200是CPU的型号，不是主频。128MB是显卡的存储容量，简称显存。
5.下列选项中，全部属于输出设备的是（ ）
A.摄像头、键盘
B.U 盘、打印机
C.音箱、绘图仪
D.鼠标、摄像头
C
解析：本题主要考查计算机系统的输出设备。音箱和绘图仪、打印机等都是输出设备。
第二章 信息系统的支撑技术
2.1 计算机硬件
学习目标
认识计算机硬件的组成及计算机硬件的五大部件。
理解计算机的工作原理及各部件的作用。
了解计算机的硬件性能指标。
通过分析信息系统，理解计算机硬件在信息系统中的作用。
计算机硬件
计算机软件
网络系统
传感与控制
移动终端
在组成信息系统的五大要素（硬件、软件、通信网络、数据、用户）中，硬件、软件和通信网络是其支撑技术，正是由于这些支撑技术的紧密配合，使得信息系统可以异时异地高效地收集、分析与处理数据，满足不同用户的需求。随着移动网络与物联网的发展，移动终端、传感与控制等在支撑技术中变得越来越重要，其硬件与软件呈现出不可分割的特点，且便捷化程度、智能化程度越来越高。
信息系统中的硬件是指系统中看得见、摸得着的设备，它包含计算机硬件、移动终端硬件和通信网络设备等。
____________ 是信息系统中最主要的组成部分，主要负责对信息进行______、______和______。
计算机硬件
加工
处理
存储
计算机的发展及发展趋势
计算机的发展及发展趋势
新课讲授
知识点2.1.1：计算机硬件组成
(1)计算机硬件主要由________、________、________、__________和__________五大部件组成。
运算器
控制器
存储器
输入设备
输出设备
(2)从外观上看，计算机一般由主机、显示器、键盘和鼠标组成，在主机中最重要的部件是主板，在主板上有中央处理器(CPU)、 内存条和适配器的插槽等，许多主板还同时集成了声卡、显卡和网卡等设备。
____________(CPU)是计算机最核心的部件，它由________和________组成。现代处理器芯片中还包含浮点处理部件(FPU)、内部高速缓冲存储器(Cache)和存储管理部件，以加快计算机执行指令的速度。
中央处理器
运算器
控制器
(3)存储器的功能是__________和______，CPU执行的指令和需要运算的操作数及运算结果都存储在存储器中。按用途可分为__________________、____________________和______________(Cache)。内存是计算机硬件的一个重要部件，通常分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两种，两者之间最大的区别是在关闭电源后，RAM中的信息会丢失，而ROM中的信息仍然会保留。目前内存容量在GB级，大量数据的保存还需要辅助存储器来完成。
存放程序
数据
主存储器(内存)
辅助存储器(外存)
高速缓冲存储器
常见的辅助存储器有硬盘和闪存盘。硬盘的容量很大，目前在TB级。闪存盘（U盘）存储容量在GB级，即插即用，方便携带。
例6 计算机主板，如图所示，其中用于安装CPU的插槽的是 （ ）
A.1
B.2
C.3
D.4
C
解析：主板中4是内存插槽，3是CPU的插槽，2是硬盘接口、1是PCI插槽,可插接声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。
随着互联网的飞速发展，对数据处理的需求不断扩大，出现了基于互联网的云计算和云存储服务。云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统，使用者可以在任何时间、任何地方，通过任何可联网的设备连接到云上，方便地存储数据。并像水、电一样按使用量进行付费。
(4)常用的输入设备有______和______，主要功能是将程序和数据以机器能识别和接受的信息形式输入计算机；常用的输出设备有________和________，主要功能是将计算机处理的结果以人们能接受的信息形式输出。兼具输入输出功能的主要有______、______、____________等。
键盘
鼠标
显示器
打印机
声卡
网卡
光盘驱动器
知识点2.1.2：计算机的工作原理
原始递归函数、lambda演算和图灵机三种计算机制在性能上是等效的。图灵机可以通过简单的方法，一步一步机械地完成计算任务，成了现代计算机的计算模型（“存储程序式”体系结构，是图灵机的工程实现）。
例3 现代计算机的计算模型是 （ ）
A.冯·诺依曼机
B.算盘
C.图灵机
D.原始递归函数成
C
解析：图灵机是现代计算机的计算模型。图灵机能解决的问题，计算机也能解决；计算机能解决的问题，图灵机也能解决。
存储程序式体系结构的计算机工作原理类似于人类处理信息的过程。计算机处理信息主要包括______、____________________、______和______四个步骤。首先将数字、文字、图片或声音等信息输入计算机，经过计算机的处理，主要是运算与控制，将处理完成的数据输出给用户，在此过程中对信息进行存储，原始数据被临时存储(一般存储在RAM中)直到被处理，而处理后的信息再存储(一般存储在外存中)，以便查询。
输入
处理(运算与控制)
存储
输出
输入设备
运算器
控制器
存储器
输出设备
控制流
数据/指令流
图2.1.11 存储程序式体系结构的计算机工作原理
例1 如图所示，程序存储控制结构计算机由五大逻辑部件组成。则图中①—⑤分别是 （ ）
A.输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备
B.输入设备、存储器、控制器、运算器、输出设备
C.输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备
D.输出设备、运算器、存储器、控制器、输入设备
C
解析：
输入设备
存储器
控制器
运算器
输出设备
控制流
数据/指令流
例2 下列关于计算机硬件的说法，不正确的是 （ ）
A.现代计算机大多采用“存储程序式”体系结构
B.声卡、网卡和光盘驱动器都是兼具输入输出功能的设备
C.计算机关闭电源后，只读存储器(ROM)中的数据会丢失
D.中央处理器(CPU)是计算机最核心的部件，它由运算器和控制器组成
C
解析：ROM在断电后内容不会消失。
变式训练 下列选项中说法正确的是 （ ）
A.图灵机能解决的问题计算机不能解决
B.计算机处理信息主要包括输入、处理(运算与控制)、存储和输出四个步骤
C.在计算机处理信息的过程中，处理后的信息再储存一般被存储在内存中
D.冯·诺伊曼结构的计算机工作原理与人类处理信息的过程没有相似之处
B
解析：图灵机能解决的问题，计算机也能解决；计算机能解决的问题，图灵机也能解决；在计算机处理信息的过程中，处理后的信息再储存一般被存储在外存中，以便查询；冯·诺伊曼结构（存储程序式体系结构）的计算机工作原理类似于人类处理信息的过程。
例4 (2020年1月选考真题)下列关于信息处理的描述，错误的是 （ ）
A.只有计算机才能进行信息处理
B.计算机进行信息处理通常需要软件支持
C.只有数字化后的信息才能被计算机处理
D.算术运算和逻辑运算是计算机处理信息的基本运算
A
解析：信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。古代没有计算机，但有信息技术，古人利用算盘等简单工具或用人脑直接进行信息处理，因此不仅只有计算机可以处理信息。
计算机的性能指标
1.计算机的性能主要由________、________等部件的性能指标决定。
2.CPU是计算机的核心部件， 它的性能指标主要由主频、字长、核心数量、高速缓存等参数决定。存储器也是计算机的核心部件，CPU执行的指令和需要运算的操作数及运算结果都存储在存储器中。存储器的存储容量、读写速度都是影响存储器性能的重要指标。
CPU
存储器
例5 在同一台计算机的以下设备中，存取速度由快到慢排列依次应为 （ ）
A.内存、CPU、高速缓存Cache、硬盘、U盘
B.CPU、高速缓存Cache、硬盘、内存、U盘
C.U盘、硬盘、CPU、高速缓存Cache、内存
D.CPU、高速缓存Cache、内存、硬盘、U盘
D
解析：一般而言，CPU的速度最快，其次是Cache，然后是内存，接着是外存如固态硬盘、机械硬盘，最慢的是U盘。
变式训练 下列有关计算机工作原理，说法错误的是 （ ）
A.20 世纪 30 年代，原始递归函数、lambda 演算和图灵机三种计算机机制被相继提出
B.现代计算机大多采用“存储程序式”体系结构
C.计算机的性能主要由 CPU、存储器等部件的性能指标决定
D.计算机处理信息主要流程指信息输入、运算、存储、输出
D
解析：计算机处理信息主要包括输入、处理(运算与控制)、存储和输出。
变式训练 小斌和小辉的计算机安装着相同的操作系统，两人使用相同的软件对同一段视频进行编辑，编辑过程中发现小斌的计算机处理速度明显较慢。在忽略其他因素的前提下，以下原因中最有可能的是 （ ）
A.小斌的计算机CPU时钟频率较低
B.小斌的计算机硬盘的容量略大
C.小斌的计算机的输入设备的性能较差
D.小斌的计算机输出设备的性能较差
A
解析：决定计算机性能的主要指标是CPU和内存。
课堂小结
性能指标
CPU
高速缓存Cache
内存
硬盘
U盘
计算机硬件
工作原理
定义
指计算机体系结构中以电子、电子光学和光学为主要材料制造的各种器件和设备。
运算器
控制器
存储器
输入设备
输出设备
组成
1.下列有关计算机存储器的描述，正确的选项是 ( )
A.存储器有内存和外存之分
B.RAM是只读存储器的英文缩写
C.ROM是随机存取存储器的英文缩写
D.固态硬盘比机械硬盘的存储速度慢且能耗高
A
随堂检测
解析：本题考查计算机存储器知识。存储器分为内存和外存、Cache，内存又分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。固态硬盘比机械硬盘的存储速度快且能耗低。
2.重启计算机后以下对象中所存储的信息会丢失的是（ ）
A.回收站
B.剪贴板
C.ROM
D.硬盘
B
解析：本题考查计算机存储器知识。剪贴板中的数据是临时放在随机存储器RAM中，断电后会丢失。
3.小王用某编程软件编完程序运行后死机，重启电脑。然而当他再次打开电脑时，刚才编的程序不见了。原因是刚才小王并未保存自己的程序，临时程序被存放的位置是（ ）
A.输入输出设备
B.外部存储器
C.随机存储器
D.只读存储器
C
解析：本题考查计算机系统的存储器知识。存储器分为内存和外存，内存又分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。断电数据会丢失的是随机存储器中的数据。
4.使用测试软件对某台计算机进行测试，部分数据如下所示。
inspiron 1420 笔记本电脑
Windows 7 Ultimate (32/DirectX 11)
英特尔 Pentium (奔腾) 双核 T4200 @ 2.00GHz
2 GB (DDR 2 800MHz)西数 WDC
WD2500BEVT－75ZCT2 (250GB)
DVD＋－RW TS－L632H (DVD－RAW/DVD＋－RW)
英特尔 82801H (ICH8) 高保真音频
Nvidia Geforce 8400M GS (128MB)
关于该计算机的配置，以下描述正确的是 （ ）
A.CPU主频是2.00GHz，内存容量是2GB
B.内存容量是128MB，硬盘容量是250GB
C.CPU主频是4200，内存容量是128MB
D.CPU主频是4200，硬盘容量是250GB
A
解析：本题主要考查计算机系统的组成中硬件参数。T4200是CPU的型号，不是主频。128MB是显卡的存储容量，简称显存。
5.下列选项中，全部属于输出设备的是（ ）
A.摄像头、键盘
B.U 盘、打印机
C.音箱、绘图仪
D.鼠标、摄像头
C
解析：本题主要考查计算机系统的输出设备。音箱和绘图仪、打印机等都是输出设备。