高中通用技術(shù) 控制與設(shè)計(jì)教案 蘇教版必修(文件)
【正文】 交流。運(yùn)用生活中破舊拋棄的電線進(jìn)行設(shè)計(jì)制作出自行車模型。引導(dǎo)分組探究創(chuàng)作思路、制作方法、色彩線調(diào)配等。 [游戲 ]：在黑板上畫兩張大臉， “ 四官俱全 ” ，沒有眼睛。 閉著眼睛畫： 人腦控制手畫眼睛：人腦 —— 手 —— 眼睛； 控制過程中，沒有反饋環(huán)節(jié)，不能對控制結(jié)果加以修正、調(diào)節(jié)?？刂七^程中有反饋環(huán) 專心 愛心 用心 11 節(jié)可以把控制結(jié)果反饋給人腦，控制流向形成了閉合回路。同時(shí)人的眼睛不停觀察手與杯子的距離（該距離就是輸入與輸出的差值），而人腦（控制器）的作用就是不?？刂剖忠苿?，以消 除這個(gè)差值。這就是眼睛失明的人不能拿到杯子的緣故。） [教師總結(jié) ]：簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，理解其中的控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，熟悉反饋環(huán)節(jié)的作用。 專心 愛心 用心 12 [案例分析 ]：閱讀書上案例 [思考設(shè)計(jì) ]： 家用抽水馬桶是一個(gè)典型的閉環(huán)控制 系統(tǒng)的水位控制。 2）有反饋環(huán)節(jié)，并應(yīng)用反饋減小誤差。這樣恒溫箱就能保持給定的溫度。結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、成本低。 正反饋不能進(jìn)行控制，會使系統(tǒng)的偏差越來越大。 二、教學(xué)對象分析 這是本書的最后一節(jié)，學(xué)生們通過前邊知識的學(xué)習(xí)，基本上知道應(yīng)該怎樣來設(shè)計(jì)一個(gè)專心 愛心 用心 14 產(chǎn)品，但是在專 業(yè)知識方面還是比較欠缺，所以在這里設(shè)計(jì)練習(xí)時(shí)要注意盡量找學(xué)生身邊的容易理解的案例來進(jìn)行設(shè)計(jì)。 難點(diǎn)： 制作 五、 教學(xué) 過程 ： 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 導(dǎo) 入新課 復(fù)習(xí)提問設(shè)計(jì)的一般思路。 閱讀書中案例《自動升旗簡易控制裝置的設(shè)計(jì)》 在教師的引導(dǎo)下思考并回答問題 觀看 看書中案例，思考后回答問題 認(rèn)真聽講 認(rèn)真閱讀案例并討論下邊的問題。 回答問題 新課講授 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思想 我們知道在設(shè)計(jì)的一般過程中，首先要發(fā)現(xiàn)和明確問題，那么在對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)我們要明確那些問題呢？ 給出答案（幻燈片） 1，開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 講述普通風(fēng)扇的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（幻燈片） 請同學(xué)快速閱讀書中案例《電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》，并思考電吹風(fēng)的被控對象、被控量以及控制量都是什么？ 2，閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 講述 簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求（幻燈片）。 通過講解和實(shí)際操作是同學(xué)們加深對控制系統(tǒng)實(shí)施的理解與應(yīng)用 情感態(tài)度與價(jià)值觀：能根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，制作一個(gè)控制裝置；或者根據(jù)簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方案進(jìn)行模擬實(shí)施，學(xué)會調(diào)試運(yùn)行提出改進(jìn)方案。 負(fù)反饋控制系統(tǒng)最大的特點(diǎn)：檢測偏差，糾正偏差 課堂小結(jié) 教師引導(dǎo)補(bǔ)充 與老師一起歸納 練習(xí) 學(xué)生做練 習(xí) 第四節(jié) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 一、教學(xué)內(nèi)容分析 本節(jié)是這一單元的最后一節(jié)，可以說是這單元的“收口”部分，讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路比較關(guān)鍵，只有這部分內(nèi)容理解了，才能有效的進(jìn)行下一個(gè)內(nèi)容 —— 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例。 [提問回答 ]： 開環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) 能否自動調(diào)整和補(bǔ)償 控制精度 結(jié)構(gòu) 適用場合 [補(bǔ)充討論 ]： 紅綠燈定時(shí)控制（開），車流量控制（閉） 檢測輸出（閉），否則（開）例如自動門檢測 人工控制，自動控制，開環(huán)控制，閉環(huán)控制之間區(qū)別聯(lián)系 專心 愛心 用心 13 [補(bǔ)充 ]：起增強(qiáng)輸入信號作用 —— 正反饋。精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)、分析麻煩。 [實(shí)物展示 ]： 烘箱（飲水機(jī)） 溫度自動控制系統(tǒng)。） [思考 ]： 在水箱的水位控制系統(tǒng)中，控制量還可以有其他選擇嗎？為什么？ 控制量是進(jìn)水閥的流量。閉環(huán)控制系統(tǒng)是通過反饋環(huán)節(jié)克服干擾因素而使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定。 [學(xué)生討論 ]： 請同學(xué)們相互討論一下這個(gè)水位自動控制系統(tǒng)的工作過程，試用系統(tǒng)框圖來描述。從上面的例子可以看出，由（負(fù)）反饋形成的偏差是人準(zhǔn)確完成拿杯子動作的關(guān)鍵。 [講解 ]：汽車速度控制 [講解 ]： 反饋方法 —— 利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)行的方法。這是開環(huán)控制。 [分析原因 ]：將兩次畫的過程來分析。 [引出問題 ]： 為什么用眼睛觀察實(shí)物或圖樣操作起來更方便正確 （閉環(huán)） ? 人腦 手 做模型 ? 眼睛 新課講授 [案例分析 ]： 投籃 [游戲 ]：乒乓球投入一次性杯子 [引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論 ]： 投籃的工作過程 [引出結(jié)論 ]：反饋 控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝
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