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(共29张PPT)
第四单元 第1课
认识常见的执行装置
（桂科版）六年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
。
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
在设计执行系统时，需要考虑安全性、环保性和伦理规范，形成负责任的技术应用意识。
运用仿真软件或实物模型，体验不同执行装置的工作特性。尝试设计多执行装置协同方案，培养机电一体化的创新思维。
通过表格归纳等工具建立执行装置与功能的对应关系。学会将复杂执行系统分解为动力部件、机械部件等功能模块。
通过探究各类执行装置的工作原理，在案例分析中培养对机械结构、电子元件等执行装置的辨识能力。
02
新知导入
02
新知导入
活动背景
控制系统可以有多种感知进行输入，那么是不是也可以有多种执行进行输出？结合生活实际中的火灾警报器，当火灾发生时，警报器发出警报声，同时警报灯闪烁；还有噪声检测仪，当环境声音达到噪声级别时，噪声检测仪不仅显示声音数值，还发出提示声音并闪烁红灯。让我们一起去认识控制系统的多种执行吧。
02
新知导入
活动背景
壮壮认为控制系统通过检测装置获取多种感知，那么多种执行肯定也少不了执行装置的支持。究竟什么是执行装置？它具体做什么呢？壮壮决定继续学习来寻找答案。
03
新知讲解
射箭是一项古老而又现代的体育运动。如果将射箭这一过程看成是一个控制系统，那么控制的对象就是弓箭，控制的目的就是使箭飞向期望的落点。分析人在射箭过程中发出控制指令和执行指令分别是身体的哪个部位，并完成下表。
案例分析
03
新知讲解
执行装置是按照控制指令执行控制行为的装置。骑自行车和射箭都要通过人的肢体去控制，人的肢体就是相应控制系统的执行装置。
案例分析
控制系统 发挥对应功能的身体部位
发出指令 大脑（决策）
执行指令 手臂（拉弓射箭）
03
新知讲解
生活中的执行装置案例
场景 执行装置 功能
自动门 直流电机+红外传感器 检测到人时驱动门体开关
洗衣机 交流电机+排水电磁阀 控制滚筒旋转和排水
红绿灯 LED灯组+定时控制器 按程序切换灯光颜色
3D打印机 步进电机+热端喷头 精准移动和材料挤出
03
新知讲解
想一想
直流电动机
交流电动机
很多控制系统会将电动机作为执行装置的一部分。按工作电源种类划分，电动机可分为直流电动机、交流电动机。请上网查阅资料，将两种不同类型的电动机填在相应的横线上。
1、家用电风扇、洗衣机、电冰箱等，使用的是 220V 的 。
2、电动玩具常用的是 。
03
新知讲解
做一做
壮壮发现生活中有些控制系统的执行装置还能显示文字、闪烁灯光、发出声音、发送信号等，下面让我们一起体验“模拟温度报警器”的多个执行装置吧。
1、使用编程软件打开文件“模拟温度报警器程序”。
2、点击绿旗，执行程序，显示屏显示20℃，说明温度正常。
3、点击“开启/关闭”按钮开启温度报警器。
4、通过“上调温度”或“下调温度”两个按钮可以模拟改变环境温度。每按一次“上调温度”按钮，温度可以上升1℃；每按一次“下调温度按钮，温度可以下降1℃。
03
新知讲解
做一做
温度正常
高温警报
低温警报
闪烁红灯
发出警报声
发送至监控中心
5、观察温度报警器的执行状况，并进行记录。
（1）当环境温度在15~25℃，显示屏显示 ；
（2）当环境温度大于25 ℃，显示屏显示 ；
（3）当环境温度小于15 ℃，显示屏显示 ，声光报警器会
且 ，还会将信号 。
6、下图为温度报警器的模拟造型，找出它的执行装置，
并说明具体的执行内容，完成表格填写。
03
新知讲解
装置 执行内容
显示屏 显示当前的环境温度及提示信息
声光报警器 闪烁灯光、发出警报声
信号发送模块 将温度异常信号传输至监控中心或其他联网设备
温度调节按钮 通过"上调温度""下调温度"按钮模拟环境温度变化（每按一次±1℃）
开关按钮 控制整个报警器系统的开启/关闭状态
做一做
03
新知讲解
机器人作为一个完整的自动化控制系统，执行装置是其中一个重要的组成部分。执行装置接收控制指令，并对控制对象施加控制作用，在此过程中，机器人执行实际动作的部件相当于人类的四肢。人类完成很多事情都需要依靠四肢的配合，比如用手拿东西、用双腿行走等。对机器人来说也是这样，比如机器人是通过机械爪抓取物体、依靠轮子进行移动等。
读一读
03
新知讲解
机器人的电动执行装置由驱动部分和机械部分组成。以移动机器人底盘为例，它的驱动部分为电机，作用是提供动力;机械部分是安装座，轮子和板材等，用于提供物体支撑。
读一读
03
新知讲解
机器人机械臂中常用的执行装置是舵机。舵机是电机的一种应用，通常需要和机械结构组合在一起以控制角度变化，这样机器人才能完成转动关节、“握住”与“释放”物体等动作。
读一读
03
新知讲解
机器人中的执行装置
1、移动机器人
驱动轮：直流电机+编码器（测速）
履带：电机+橡胶履带（适应复杂地形）
2、机械臂
关节：舵机/伺服电机（控制转动角度）
末端执行器：气动吸盘/电动夹爪（抓取物体）
03
新知讲解
机器人中的执行装置
3、无人机
螺旋桨：无刷电机（高转速推进）
云台：舵机稳定相机（防抖拍摄）
04
课堂练习
一、判断正误，正确的画”√“，错误的画”X“。
执行装置是控制系统的"大脑"，负责发出指令。（ ）
温度报警器的显示屏不属于执行装置。（ ）
机器人机械臂的舵机和人类手臂的功能类似。（ ）
射箭时，弓箭的控制只需要大脑思考，不需要执行装置。（ ）
二、选择题
1、射箭控制系统中，“执行指令”的身体部位是？
A. 眼睛 B. 耳朵 C. 手臂 D. 嘴巴
√
X
X
C
X
04
课堂练习
2、温度报警器在高温时不会执行的动作是？
A. 显示温度数值 B. 闪烁红灯 C. 发送报警信号 D. 播放音乐
3、执行装置的主要功能是？
A. 监测环境
B. 完成实际动作
C. 计算数据
D. 存储信息
D
B
05
拓展延伸
执行装置的类型
按功能分类：
动力输出类：电动机（直流/交流）、液压马达、气动马达
运动转换类：舵机（角度控制）、步进电机（精准定位）、直线电机（线性运动）
05
拓展延伸
执行装置的类型
信号输出类：LED灯、蜂鸣器、显示屏（LCD/OLED）
机械动作类：机械爪、伸缩杆、齿轮组
05
拓展延伸
执行装置的工作原理
电动机：电能→磁场→转子旋转（可通过PWM调速）
舵机：接收角度信号→内部电机+齿轮组→输出轴旋转（0°~180°）
蜂鸣器：电流通过电磁线圈→振动膜发声（分有源/无源类型）
05
拓展延伸
执行装置的科技前沿
智能家居：语音控制窗帘（电机+WiFi模块）
工业机器人：六轴机械臂（高精度伺服系统）
仿生科技：波士顿动力机器狗的液压执行器
06
课堂总结
1
引入新知内容
2
认识执行装置控制系统
3
进行温度报警器执行装置控制
4
完成课堂练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
认识常见的执行装置
07
板书设计
认识常见的执行装置
1、进行新知引入
2、认识执行装置控制系统
3、进行温度报警器执行装置控制
4、完成课堂练习
5、进行相关知识拓展
课后作业。
1、找出3个生活中的执行装置，并具体说说它的功能是什么。
08
课后作业
1、请同学们课后仔细观察，找出3个生活中的执行装置，并具体说说它的功能是什么。
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