资源简介

(共35张PPT)
第二单元 第1节
控制方式来辨析
（北师大）六年级
下
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
能够了解控制方式在科技与生活中的应用价值，树立合理选用控制方式、安全使用设备的意识。
能够借助烧水案例、控制框图等工具，分析控制系统的组成结构，构建控制方式对比分析的思路。
能够梳理控制系统的工作链条，理解 “指令输入 — 控制处理 — 结果输出” 的控制逻辑。
能够感知开环与闭环控制系统的组成与特点，理解两种控制方式的核心差异及整体工作逻辑。
03
新知讲解
单元导入
控制方式藏智慧--开环与闭环控制方式开和闭，身边系统不可离。
开环控制是直线，闭环控制转个圈。
闭环通常称反馈，有正有负分两类。
反馈系统处处有，我是观察小能手。
03
新知讲解
单元导入
烧水壶是日常常用器具，款式不同用法有别：部分水开需手动关火，部分能自动断电，后者使用更便捷。烧水壶属于系统，自动停机靠控制模块实现，控制对系统十分关键。系统控制分类繁多、各有特色，留心生活，探寻系统控制的奥秘。
03
新知讲解
单元导入
单元目标
1.体会开环控制和闭环控制的特点，能对生活中的实例进行分析。
2.了解反馈的类型及其特点。
3.能通过实验体验反馈效果。
03
新知讲解
新知导入
03
新知讲解
不同结果来分析
哎呀，忘记关火，水都烧干了。
我用智能烧水机(图a)烧水，从来不会出现这种情况。
03
新知讲解
不同结果来分析
我通过旋转旋钮，让燃气灶(图b)烧水。
03
新知讲解
不同结果来分析
我在控制面板上设置温度，让智能烧水机对水壶里的水加热。
前两套系统需人工启动加热，燃气灶易烧干水、智能烧水机不会，是输入热量不同导致的吗？
03
新知讲解
不同结果来分析
二者供热均由人工操控，爷爷开灶、小智设温，全程未调整，供热热量恒定。
恒定供热的烧水机仍能烧干水，由此判断它的供热量会变化。
03
新知讲解
你认为谁说得对呢
不同结果来分析
我的想法:
认为“智能烧水机输入的热能是变化的” 的同学说得对。燃气灶的输入热能由旋钮设定，中途不调整旋钮的话，热能输入是恒定的，不会随水温变化而改变。
智能烧水机带有温度传感器，会实时监测水温：当水温低于设定值时持续加热，达到设定值后自动停止加热。因此输入的热能会根据水温（输出）动态调整，不是恒定的，该同学的分析符合闭环控制的特点。
03
新知讲解
不同结果来分析
03
新知讲解
燃气灶烧水
烧水方式作对比
智能烧水机
03
新知讲解
控制模式是谜底
现在我知道智能烧水机不会烧干水的秘密啦。
智能烧水机输入的热能是动态变化的。
03
新知讲解
控制模式是谜底
这种变化受水温(输出)的影响。
在水烧开后，系统不会给水继续输入热能，有效防止了水烧干的现象。
这种方式还可以使水温与用户设置的温度尽可能保持一致。
03
新知讲解
闭环控制或反馈控制
控制模式是谜底
闭环控制系统在输出端和输入端之间存在反馈，使输出对工作过程产生影响。
03
新知讲解
燃气灶是一个闭环控制系统吗
控制模式是谜底
我的想法:
燃气灶不是闭环控制系统，属于典型的开环控制系统。闭环控制的核心是 “输出反馈给输入并影响控制动作”，但燃气灶没有温度传感器监测水温，也无法将水温信息反馈给控制器调整热能输入。只要旋钮不被手动关闭，无论水温多高（甚至水烧干），燃气灶都会持续供热，输出（水温）对输入（热能）没有影响，因此不属于闭环控制。
03
新知讲解
生活中还有哪些反馈闭环控制系统呢？
控制模式是谜底
03
新知讲解
燃气灶是一个典型的开环控制系统。不能将输出反馈给输入从而影响输入的控制。
控制模式是谜底
步骤1
步骤2
步骤3
输入
输出
03
新知讲解
生活中还有哪些开环控制系统呢？
控制模式是谜底
03
新知讲解
电风扇和空调是生活中常见的家用电器。请考虑电风扇和空调的温度控制过程，思考它们属于开环控制还是闭环控制。
实例就在生活里
03
新知讲解
电风扇属于
原因是
空调属于
原因是
实例就在生活里
开环控制
普通电风扇的控制中，输出（如环境温度、风速）不会反馈给输入调整控制动作。设定档位后，电风扇的转速保持恒定，不会根据环境温度变化自动调整，无反馈环节。
闭环控制
空调带有温度传感器，会实时监测室内温度（输出），并将温度信息反馈给控制系统，与设定温度比较后调整制冷 / 制热功率或启停，使室内温度稳定在设定值附近，存在完整的反馈环路。
03
新知讲解
勤学好思收获多
具有哪些特点的使用场景更适合用开环控制 具有哪些特点的使用场景更适合用闭环控制
开环：
对控制精度要求不高，控制结果的偏差不会造成严重影响；
干扰因素少，或干扰可提前预估、无需系统自动修正；
闭环：
对控制精度要求高，需要将输出稳定在设定值附近；
存在较多不确定干扰，需要系统自动调整以克服干扰；
03
新知讲解
练一练
1.(多选题)下面场景中，( )的控制方式属于开环控制，( )的控制方式属于闭环控制。
A.声控灯 B.智能高压锅维持锅内气压
C.使用微波炉加热食物 D.自动驾驶汽车保持恒定速度行驶
2.(多选题)开环控制系统的好处有( )。闭环控制系统的好处有( )。
A.结构简单 B.具备自适应调节的能力
C.让系统稳定性更高 D.成本较低
B、D
A、C
A、D
B、C
03
新知讲解
评价卡
评价卡 我能阐述开环控制和闭环控制的概念。
我能说出开环控制和闭环控制的特点。
我能举出开环控制和闭环控制在生活中应用的例子，并能分析它们的不同。
04
课堂练习
一、选择题
1、家用燃气灶属于哪种控制系统？（ ）
A.开环控制 B.闭环控制
C.混合控制 D.智能控制
2、闭环控制系统必备的核心部件是？（ ）
A.传感器 B.指示灯
C.电源线 D.外壳
A
A
04
课堂练习
3、开环控制系统的主要特点是（ ）
A.精度高 B.结构简单
C.自动调节 D.抗干扰强
4、下列设备属于闭环控制的是？（ ）
A.台灯 B.空调
C.闹钟 D.手电
B
B
04
课堂练习
二、判断题
1、闭环控制系统一定包含反馈环节。（ ）
2、传统明火烧水壶属于闭环控制系统。（ ）
3、开环控制可以自动修正运行偏差。（ ）
4、闭环控制的整体精度优于开环控制。（ ）
√
X
X
√
05
拓展延伸
开环和闭环的区别
05
拓展延伸
生活闭环小科普
生活中不少智能家电采用闭环控制，传感器实时收集数据并反馈给系统，设备随之调整工作状态。它能抵消外界干扰，稳定运行参数，让家电使用更智能，是现代电器主流设计之一。
05
拓展延伸
开环控制巧应用
开环控制构造简单、成本更低，全程依靠预设指令运行，没有反馈环节。普通风扇、声控灯、老式炉灶都使用该模式，虽不能自主调节，但足以满足日常基础使用需求。
08
板书设计
控制方式来辨析
一、不同结果来分析
二、烧水方式作对比
三、控制模式是谜底
四、实例就在生活里
课后作业:
1、观察家中电器，区分 3 种开环、2 种闭环设备，写出设备名称并简要标注判断依据。
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