资源简介

第四章 控制与设计
第二节 控制系统的基本组成与工作过程教案
新乐四中 孟维东
教材分析 本节课时是《技术与设计2》第四章第二节内容。 “控制系统”和“开环控制”，均是本单元的重要概念。生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理。本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并对开环控制系统和闭环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
学生分析 学生已具有电学、力学的基础知识、系统的基本概念，具有信息传递的基本知识和体验，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，所有这些知识和经验储备，为教学中师生共同寻找教材以外的案例进行分析归纳，提供了学习行为的保障。在本主题中，根据课程标准的要求，以及限于学时以及高中学生现有的知识水平，对控制系统中的控制器、执行器、传感机构和被控对象等环节只限定于一般性的理解，不作进一步的要求，不去探讨其内部的工作过程，只了解其输入和输出之间的关系就可以。
教学目标 知识与技能 懂得什么样的系统叫开环控制系统，什么样的系统叫闭环控制系统。 过程与方法通过分析和比较，了解开环控制与闭环控制系统各自的控制特征及其之间的差别。 情感态度与价值观1、学生感觉、体验控制设计的一般思想方法和技术方法，激起设计的欲望，培养富于想象、善于批判、勇于创新的个性品质。2、通过合作探究来提升团结合作精神。
重点难点 开环和闭环控制系统的工作过程分析
教学方法 教师讲授、实物演示、讨论交流
课前准备 婴儿尿湿报警器、光控开关、游泳池等相关资料图片
教学过程
教学环节 教 师 活 动 学 生 活 动 设计思路
导入新课 知识回顾 控制系统实例分析【实物展示】金属探测仪【课堂活动】开或关金属探测仪，对学生进行金属探测，报警器响起或不响。提问：为什么报警器有时候响，有时候不响，难道是失灵了吗？（因为老师在控制）什么是控制：引出控制含义：根据自己的目的，通过一定的手段使事物沿着某一确定方向发展的行为和过程。 上台示范思考并回答 实物演示，学生在试验过程中回顾控制以及控制系统。从而引入新课
探究新知 A. 案例分析：自动门自动门的动作过程是怎样的？当门口没有人时，门是关着的；当有人来门口时，门打开；当人离开门口后一段时间，门又关闭。自动门的功能和技术要求：功 能：无人时，常关；有人时，开门。技术要求：当人距门1m时，门即打开；门打开后，延时10s后关门。系统的组成：1、门2、电动机3、控制器4、传感器控制系统框图（见多媒体）【教师总结】开环控制系统：像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制系统，称为开环控制系统。开环控制系统方框图（多媒体）B、【实物展示】婴儿尿湿报警器【师生互动】控制系统是怎样工作的？如何用方框图表示？婴儿尿湿报警器方框图【学生思考】婴儿尿湿报警器是否开环控制系统【拓展提升】根据自动门控制系统控制过程和原理或根据婴儿尿湿报警器的控制原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用在哪些方面的控制系统？请用方框图表示你的想法。与前面的“自动门”相结合，你又可以设计出一个怎样的控制系统？教师多媒体展示：自己生活中的在单元居室门上加装触控开关，即可实现开门灯亮、关门灯灭。根据此思路还可以设计出人性化衣柜等【多媒体演示分析】游泳池注水控制1、人工和定时游泳池注水控制定时器注水控制有什么缺陷？2、游泳池的注水控制的改进图及其方框图【教师总结】结合多媒体演示总结：对游泳池的注水两种控制方式的比较，从而得出结论：a没有信息反馈的控制系统--开环控制系统b有信息反馈的控制系统--开环控制系统总结：开环和闭环控制系统的定义及方框图【课堂思考】提问：红外自动水龙头是开环控制还是闭环控制？ 思考并回答看多媒体师生共同总结试验观察讨论回答马上行动练习师生共同分析探讨学生看图片小组讨论分析并画出方框图学生思考并举手表示自己的判断 结合现实生活中的控制事例，并配合图片展示、课件，让学生明白控制其实就在我们身边，平时要养成多观察，多思考的好习惯。通过演示来讲解本节课的重点、难点，学生容易理解。让学生学会学以致用强化本节课的重点、难点巩固提高
控制系统反馈控制精度结构成本应用范围闭环 开环 【课堂小结】闭环控制系统与开环控制系统的比较 上台演示 闭环和开环的区别即使重点又是难点，通过这个小游戏，学生容易理解两者的区别，同时也给下节课做一个铺垫。
作业布置 分析火灾自动报警控制系统的工作过程并画出方框图 巩固知识点

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