高中通用技術(shù) 控制與設(shè)計教案 蘇教版必修-預(yù)覽頁
【正文】 制系統(tǒng)的工作過程與方式 專心 愛心 用心 4 一、教學(xué)內(nèi)容分析 控制系統(tǒng)的工作過程與方式》選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《通用技術(shù) 技術(shù)與設(shè)計 2 》的第四單元第二節(jié)（江蘇教育出版社）。 二、教學(xué)對象分析 學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)和分析了控制在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用，獲得了有關(guān)控制及其應(yīng)用的初步感性認(rèn)識和體驗，但是對控制的基本工作方式和工作機理還缺乏了解，他們對進一步了解控制系統(tǒng)的知識是有探究的欲望的。 四、教學(xué)重點和難點 重點 ： 開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程分析 難點： 用方框圖描述開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程 五、 教學(xué)策略 教法： 本章的教學(xué)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容 和目標(biāo)我們采用 “ 案例情景 — 機理分析 — 總結(jié)歸納－認(rèn)識提升 ” 的模式展開。讓學(xué)生本著 “ 回想 — 分析 —聯(lián)想 — 猜想 ” 的思維過程，對教學(xué)內(nèi)容進行步步展開，使學(xué)生親歷自主探索和思維升華的過程。 任何一種控制的實現(xiàn)，都要通過若干個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個系統(tǒng)，我們稱之為控制系統(tǒng)。 開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖： 【案例分析】 自動門的控制系統(tǒng)、水泵抽水控制系統(tǒng) 【學(xué)生課堂舉例并分析】 專心 愛心 用心 6 公共汽車車門控制系統(tǒng) （紅綠燈定時控制系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、音樂噴泉控制系統(tǒng)、鬧鐘定時控制系統(tǒng)等等） （要求學(xué)生能畫出其控制方框圖） 閉環(huán)控制： 【教師分析與學(xué)生討論：在游泳池注水控制系統(tǒng)增加水位測量設(shè)備和改變控制對 象后，控制系統(tǒng)的過程與前面的開環(huán)控制過程有何區(qū)別，輸出量輸入量之間產(chǎn)生了什么關(guān)系和作用。 二、教學(xué)對象分析 學(xué)生如果能很好的學(xué)習(xí)前面章節(jié)，將對本節(jié)的學(xué)習(xí)有所幫助。 思考、參與討論。 3 分析干擾因素 根據(jù)一個具體的控制系統(tǒng)分析干擾對控制系統(tǒng)的影響并分析克服干擾因素的合理方案，總結(jié)出以下三點： 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能與干擾因素的控制以及克服能力直接相關(guān)； 干擾因素的個數(shù)不定； 只有使被控量穩(wěn)定，才能使控制系統(tǒng)正常操作。 聽講、思考。 6 小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課進行整理、歸納。 三、教學(xué)目標(biāo) 知識與技能： 熟悉反饋環(huán)節(jié)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用 熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程 知道開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)區(qū)別。 五、 教學(xué)策略 用方框圖分析生活中常見控制系統(tǒng)，通過實踐、游戲、討論、分析等方法使學(xué)生懂得反饋在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用 六、 教學(xué)資源準(zhǔn)備 ： 電線若干、水塔水位控制模型 1 套（自制）、一次性杯子、一次性筷子、乒乓球、自行車模型、烘箱、畫架等 七 、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 [探究目的 ]： 引入反饋概念，分析在沒有對比操作的情況下，制作的難易。 用自行車工藝品來提高學(xué)生審美能力，裝飾豐富擺設(shè)生活美，豐富人們的精神享受。 材料：用直徑 毫米 2 毫米的銅電線。 [提問引出 ]： 人腦 手 做模型（開環(huán)） 示范教師自制的自行車模型作品并結(jié)合實物圖象，通過眼睛比照，反應(yīng)到大腦，動手操作自行車作品設(shè)計制作。然后請一個同學(xué)上來 “ 填 ” 眼睛，閉著眼睛畫，位置不對；也不好看睜著眼睛畫，漂亮。是個單程的控制流向。這是閉環(huán)控制。直到手拿到杯子為止，整個過程也就結(jié)束了。 [教具演示 ]： 水位自動控制系統(tǒng) 接通電源后，電機工作，水泵出水，當(dāng)水位升到 A 點水位傳感器位置時，電機停止工作；當(dāng)水位由 A 點降止 B 點以下時，電機又開始工作，這樣往復(fù)，達到了自動控制儲水器中的水位。 [閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程 ]： 閉環(huán)控制系統(tǒng)就是系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。（鏈接下節(jié)課用水位檢測，控制電路，電磁閥來改進為自動控制，設(shè)計閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖，并用頭腦風(fēng)暴法獲更多節(jié)水控制創(chuàng)造性設(shè)想。 3）當(dāng)出現(xiàn)干擾時，可以自動減弱其影響。 加熱爐的溫度自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖： [ 閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較 ]： [介紹 ]： 閉環(huán)控制：反饋控制， 偏差控制，可以抑制內(nèi)、外擾動對被量產(chǎn)生的影響。在精度要求不高或擾動影響較小的情況下，這種控制方式還有一定的實用價值。 只有負反饋控制系統(tǒng)才能完成自動控制的任務(wù)。 三、教學(xué)目標(biāo) ：了解簡單的被控對象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統(tǒng)的方框圖，并形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計的方案。 引出控制也需要設(shè)計。 觀看 看書并小組研究 課堂小結(jié) 教師引導(dǎo)補充 與老師 一起歸納 專心 愛心 用心 15 練習(xí) 晾衣控制裝置 畫自行車發(fā)電看電視的方框圖并分析其中的技術(shù)和原理 學(xué)生做練 習(xí)
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