高中通用技術 控制與設計教案 蘇教版必修(文件)
【正文】 交流。運用生活中破舊拋棄的電線進行設計制作出自行車模型。引導分組探究創(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)可以把控制結果反饋給人腦，控制流向形成了閉合回路。同時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 除這個差值。這就是眼睛失明的人不能拿到杯子的緣故。） [教師總結 ]：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 [思考設計 ]： 家用抽水馬桶是一個典型的閉環(huán)控制 系統(tǒng)的水位控制。 2）有反饋環(huán)節(jié)，并應用反饋減小誤差。這樣恒溫箱就能保持給定的溫度。結構簡單、調(diào)整方便、成本低。 正反饋不能進行控制，會使系統(tǒng)的偏差越來越大。 二、教學對象分析 這是本書的最后一節(jié)，學生們通過前邊知識的學習，基本上知道應該怎樣來設計一個專心 愛心 用心 14 產(chǎn)品，但是在專 業(yè)知識方面還是比較欠缺，所以在這里設計練習時要注意盡量找學生身邊的容易理解的案例來進行設計。 難點： 制作 五、 教學 過程 ： 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 導 入新課 復習提問設計的一般思路。 閱讀書中案例《自動升旗簡易控制裝置的設計》 在教師的引導下思考并回答問題 觀看 看書中案例，思考后回答問題 認真聽講 認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)設計的一般思想 我們知道在設計的一般過程中，首先要發(fā)現(xiàn)和明確問題，那么在對控制系統(tǒng)進行設計時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)的設計 講述普通風扇的控制系統(tǒng)設計（幻燈片） 請同學快速閱讀書中案例《電吹風控制系統(tǒng)的設計》，并思考電吹風的被控對象、被控量以及控制量都是什么？ 2，閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計 講述 簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求（幻燈片）。 通過講解和實際操作是同學們加深對控制系統(tǒng)實施的理解與應用 情感態(tài)度與價值觀：能根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的設計方法，制作一個控制裝置；或者根據(jù)簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方案進行模擬實施，學會調(diào)試運行提出改進方案。 負反饋控制系統(tǒng)最大的特點：檢測偏差，糾正偏差 課堂小結 教師引導補充 與老師一起歸納 練習 學生做練 習 第四節(jié) 控制系統(tǒng)的設計與實施 一、教學內(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，讓學生了解控制系統(tǒng)設計的一般思路比較關鍵，只有這部分內(nèi)容理解了，才能有效的進行下一個內(nèi)容 —— 控制系統(tǒng)的設計與實施案例。 [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)整和補償 控制精度 結構 適用場合 [補充討論 ]： 紅綠燈定時控制（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 [補充 ]：起增強輸入信號作用 —— 正反饋。精度高、結構復雜，設計、分析麻煩。 [實物展示 ]： 烘箱（飲水機） 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)達到穩(wěn)定。 [學生討論 ]： 請同學們相互討論一下這個水位自動控制系統(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）反饋形成的偏差是人準確完成拿杯子動作的關鍵。 [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)沿著預期的目標運行的方法。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 [引導學生得出結論 ]： 投籃的工作過程 [引出結論 ]：反饋 控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當?shù)臋z測裝
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