高中通用技術(shù)控制與設(shè)計(jì)教案蘇教版必修-資料下載頁(yè)
2024-10-23 08:55本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】助于后面幾節(jié)的學(xué)習(xí)。學(xué)生正處于高中階段，對(duì)于生活中的一些控制雖然見(jiàn)過(guò)，但是由于生活經(jīng)驗(yàn)不是很豐富，所以必須要老師引導(dǎo)才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。，理解控制的涵義及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。，培養(yǎng)學(xué)生注意觀察問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，幫助學(xué)生了解控制的作用。激發(fā)學(xué)生了解控制，研究控制的興趣與熱情。遍存在，對(duì)控制有初步的認(rèn)識(shí)，打破其神秘感。設(shè)計(jì)，通過(guò)改進(jìn)使人的負(fù)重有所減輕。后由人推，運(yùn)行較慢；流馬載重小，輪子稍大一些，由一人推，運(yùn)行速度很快。牛行動(dòng)較笨而慢，像牛；流馬行動(dòng)敏捷而快，像馬。希羅自動(dòng)門的相關(guān)材料見(jiàn)教參P66或江蘇版P107。可能與預(yù)期的目標(biāo)不相符，甚至是不希望得到的。物沿著某一確定方向發(fā)展的行為和過(guò)程。按控制方式分為：開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制和復(fù)合控制。習(xí)和掌握，包含“控制系統(tǒng)”、“開(kāi)環(huán)控制”和“閉環(huán)控制”等三個(gè)內(nèi)容。會(huì)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望。
【正文】 一個(gè)典型的閉環(huán)控制 系統(tǒng)的水位控制。（鏈接下節(jié)課用水位檢測(cè)，控制電路，電磁閥來(lái)改進(jìn)為自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)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。） [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。放水、蒸發(fā)是干擾 閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn) : 1)系統(tǒng)輸出量對(duì)控制作用有直接影響。 2）有反饋環(huán)節(jié)，并應(yīng)用反饋減小誤差。 3）當(dāng)出現(xiàn)干擾時(shí)，可以自動(dòng)減弱其影響。 [實(shí)物展示 ]： 烘箱（飲水機(jī)） 溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)。首先用熱電偶來(lái)代替溫度計(jì) 來(lái)測(cè)量溫度的值，然后對(duì)溫度的比較，當(dāng)小于恒溫箱給定時(shí)，就增大加熱裝置的電流；相反當(dāng)大于恒溫箱給定時(shí)，就減小電流。這樣恒溫箱就能保持給定的溫度。 加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖： [ 閉環(huán)與開(kāi)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(dòng)對(duì)被量產(chǎn)生的影響。精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)、分析麻煩。 開(kāi)環(huán)控制：順向作用，沒(méi)有反向的聯(lián)系，沒(méi)有修正偏差能力，抗擾動(dòng)性較差。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、成本低。在精度要求不高或擾動(dòng)影響較小的情況下，這種控制方式還有一定的實(shí)用價(jià)值。 [提問(wèn)回答 ]： 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) 能否自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償 控制精度 結(jié)構(gòu) 適用場(chǎng)合 [補(bǔ)充討論 ]： 紅綠燈定時(shí)控制（開(kāi)），車流量控制（閉） 檢測(cè)輸出（閉），否則（開(kāi)）例如自動(dòng)門檢測(cè) 人工控制，自動(dòng)控制，開(kāi)環(huán)控制，閉環(huán)控制之間區(qū)別聯(lián)系 專心 愛(ài)心 用心 13 [補(bǔ)充 ]：起增強(qiáng)輸入信號(hào)作用 —— 正反饋。 起減弱輸入信號(hào)作用 —— 負(fù)反饋。 正反饋不能進(jìn)行控制，會(huì)使系統(tǒng)的偏差越來(lái)越大。 只有負(fù)反饋控制系統(tǒng)才能完成自動(dòng)控制的任務(wù)。 負(fù)反饋控制系統(tǒng)最大的特點(diǎn)：檢測(cè)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(shuō)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。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例中，重點(diǎn)要讓學(xué)生會(huì)分析和選擇案例，并最終會(huì)設(shè)計(jì)。 二、教學(xué)對(duì)象分析 這是本書的最后一節(jié)，學(xué)生們通過(guò)前邊知識(shí)的學(xué)習(xí)，基本上知道應(yīng)該怎樣來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)專心 愛(ài)心 用心 14 產(chǎn)品，但是在專 業(yè)知識(shí)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(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 三、教學(xué)目標(biāo) ：了解簡(jiǎn)單的被控對(duì)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(jì)的方案。 通過(guò)講解和實(shí)際操作是同學(xué)們加深對(duì)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(kāi)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(jiǎn)單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方案進(jìn)行模擬實(shí)施，學(xué)會(huì)調(diào)試運(yùn)行提出改進(jìn)方案。 四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn) ： 了解簡(jiǎn)單的被控對(duì)象的基本特性，確定相關(guān)的量，會(huì)畫方 框圖。 難點(diǎn)： 制作 五、 教學(xué) 過(guò)程 ： 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 導(dǎo) 入新課 復(fù)習(xí)提問(wèn)設(shè)計(jì)的一般思路。 引出控制也需要設(shè)計(jì)。 回答問(wèn)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(guò)程中，首先要發(fā)現(xiàn)和明確問(wèn)題，那么在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)我們要明確那些問(wèn)題呢？ 給出答案（幻燈片） 1，開(kāi)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(qǐng)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(duì)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(jiǎn)單閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求（幻燈片）。 讓學(xué)生閱讀書中案例《抽水馬捅水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例 好，我們了解了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路，下面我們一起來(lái)分析和了解控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例 播放“香港回歸升旗視頻” 引導(dǎo)學(xué)生，如果我們學(xué)校的升旗也設(shè)計(jì)成這樣那該多好。 閱讀書中案例《自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置的設(shè)計(jì)》 在教師的引導(dǎo)下思考并回答問(wèn)題 觀看 看書中案例，思考后回答問(wèn)題 認(rèn)真聽(tīng)講 認(rèn)真閱讀案例并討論下邊的問(wèn)題。 觀看 看書并小組研究 課堂小結(jié) 教師引導(dǎo)補(bǔ)充 與老師 一起歸納 專心 愛(ài)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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