資源簡介

4.1 任務二 感知控制的應用
一、教學目標 1.通過分析生活中實際案例，進一步理解控制的含義，辯析手動控制、自動控制；
2.通過觀察生活，概括控制在生活和生產中的應用。
二、教學重點、難點 了解控制在生活、生產、軍事等方面的應用。 體會控制技術在生活中的應用價值。
三、教學方法 講授法，演示法，任務引導法
四、課時教學過程： 1、走進情境——時事導入 2021年1月8日7時55分，神舟十三號航天員乘組在地面科技人員的密切協同下，采取手控遙操作方式，圓滿完成了天舟二號貨運飛船與空間站組合體交會對接試驗。觀看本次對接過程，了解控制的重要性。 2、案例分析 恒壓供水控制系統 住宅樓用戶用水量的多少經常變動，供水不足或供水過剩的情況時有發生，經常出現下班后大家到家都用水時水流量小，而夜間用水時水流量大的現象。用水和供水之間的不平衡，集中反映在供水的壓力。當用水多而供水少時，則壓力低；當用水少而供水多，實則壓力高。若能實現供水壓力恒定，即供水和用水之間保持平衡，用水多時供水也多，用水少時供水也少，則能提高供水質量。 恒壓供水控制系統能在供水網中用水量發生變化時，使出水口壓力保持不變。供水網出口壓力值根據用戶需求來確定，其內部由單片機等器件構成變頻調速控制系統，調節水泵輸出流量，已實現恒壓供水。 控制在我們的生活中廣泛應用。例如，銀行的自動提款機通過對存取款的自動控制，縮短了人們存取現金的時間，降低了差錯率，而且使小額現金存取不受銀行上下班時間的限制。公共場所的紅外線自動水龍頭，通過對紅外線強或弱的感應，自動控制水龍頭的開火，人們使用起來更加衛生方便，并且能夠節約用水。 生產中往往需要對溫度、濕度、壓力、速度及工件加工動作等進行控制，在生產中得到了極為廣泛的應用。汽車自動裝配生產線實現了汽車零件的自動裝配，并能對零件的傳送速度進行控制，便于生產操作，大大減輕了工人的勞動強度，提高了產品質量和生產效率。 農田節水灌溉控制系統在控制農田灌溉水量，實現水量均勻噴灑的同時減輕了農民的勞動強度。 控制在軍事、國防等領域也有廣泛的應用。例如，精密導彈武器能夠對準目標，精準打擊；火箭能夠將人造衛星準確送入太空預定軌道；神舟飛船遨游太空并精準返回地面，其中控制起著至關重要的作用。 3、技術體驗 制作拋球器模型 體驗目的：通過制作拋球器模型，感知控制在日常生活中的廣泛應用。 情境展示：陳晨是學校乒乓球社團的隊員，在訓練時她發現教練撿球發球很辛苦，她和同學們在網上査到自動發球機可代替教練發球。于是大家產生了設計并制作一個拋球器模型的想法。 問題分析：制作拋球器模型，關鍵是要解決動力和方向控制問題。拋出乒乓球時，如何產生拋球的動力？怎樣設計觸發動力的機關？ 活動準備： 材料：規格為25 mm x25 mm ×1000 mm 的方木條若干、35 mm 鐵釘若干、80 mm 長螺栓螺帽兩個、100 mm 的橡皮筋1根、砂紙、礦泉水蓋、乒乓球。 工具：木工鋸、木工鑿、榔頭、角尺、鉛筆、手電鉆、螺絲刀。 主要過程： 1．制作模型。 (1）將方木條截成2根200 mm 、4根120 mm 、5根80 mm 、1根40 mm 的短木條，在其中一根80 mm 木條的中間開一槽，將40 mm 木條的一端斜削平。 (2）用鐵釘釘制模型的底架，將開槽的短木條釘在底架的前端。 (3）釘制垂直面框架，將1根80 mm 的木條鋸成兩段，作為框架支撐。 (4）在一根120 mm 木條前端固定礦泉水蓋，用長螺桿、螺帽將其固定在底架中間，作為轉動桿。 (5）將一根螺桿釘在底架中間的短木條的中間位置。 (6）用鐵釘將斜削的短木條釘在開槽短木條的一側。 (7）將橡皮筋的兩端分別固定在如圖4-9中位置 A 和 B 處。 2．拋球測試。 (1）用斜削的短木條將轉動桿固定在底架位置，將乒乓球放在礦泉水蓋上，如圖4-9所示。 (2）旋轉斜削的短木條，松開轉動桿，乒乓球被拋出，如圖4-10所示。 (3）測量乒乓球拋出的距離。 討論： 1.如果要增大拋球距離，應該如何改進該裝置？ 2．如果要實現自動連續拋球，需要如何改進該裝置？ 圖4-10釋放轉動桿，將小球拋出 請設計方案并實現。 5.課學小結： 了解控制在生活、生產、軍事等方面的應用。 體會控制技術在生活中的應用價值 6.教學評價： 同學們小組合作，通過雷達圖和表格分別對項目作品和課堂進行評價。 項目作品評價雷達圖 課堂評價 學習反思 控制在社會生活中的應用越來越廣泛，給人們的生活、生產帶來了極大的便利。但在未來，控制裝置能夠完全取代人類的作用嗎？
8.課時教學板書設計： 控制的應用： 生活、工業、農業、軍事、航空等方面 學習反思
9.課時作業設計： 思考: 畫出從工作原點開始到完成拋球器的流程圖。

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