資源簡介

(共28張PPT)
它們是自動控制系統嗎？它們的控制過程是怎樣的？
觀察下面這兩種控制系統的控制過程：
用遙控器控制門的開關
用手控制燈的開關
它們的控制過程是在人的直接干預或全程干預下進行的。
用遙控器控制門的開關
用手控制燈的開關
鬧鐘每天早上6:30準時響起，提醒該起床了，它是一個自動控制系統嗎？
如果碰到節假日，鬧鐘還會準時響起，還是會自動進行調整？
有些控制系統的控制過程可以按照預先設定的指令依次執行，不受系統輸出的影響。
這是其中一種常見的控制形態
執教者：
控制形態
控制一般由多種形態，隨著科學技術的發展，控制的形態也發生了變化。
打開桌面上的“智能路燈控制1”和“智能路燈控制2”，分別按照要求進行操作，請你說一說這兩種控制形態是一樣的嗎？
常見的控制形態
一
按照預先設定的指令依次執行，不受系統輸出的影響。
按照輸出結果自動調整系統的運行，受系統輸出的影響。
常見的控制形態
一
“自動噴泉控制系統“是按照提前設定好的時間和噴泉方式開啟噴泉表演的。
常見的控制形態
一
“校園鈴聲播放系統“是按照提前設定好的時間表播放上課鈴和下課鈴。
常見的控制形態
一
“智能路燈“能根據外部光線的明暗程度實現自動亮滅。
常見的控制形態
一
“智能農場“灌溉系統能根據土壤水分含量進行自動灌溉。
想一想，剛才提到的自動控制系統，它們的控制形態是否一樣？請你拖動到相應的框中。
【霓虹燈控制系統】
【智慧燈光系統】
【自動噴泉控制系統】
【校園鈴聲播放系統】
【路燈自動亮滅系統】
【智慧農場灌溉系統】
任務一：感知常見的控制形態
拖一拖，下面這些自動控制系統的控制形態是否一樣？請你拖動到相應的框中。
【智慧農場灌溉系統】
【霓虹燈控制系統】
【智慧燈光系統】
【自動噴泉控制系統】
【校園鈴聲播放系統】
【路燈自動亮滅系統】
不受系統輸出的影響
根據輸出結果自動調整系統運行
【校園鈴聲播放系統】
【智慧農場灌溉系統】
【霓虹燈控制系統】
【智慧燈光系統】
【自動噴泉控制系統】
【路燈自動亮滅系統】
你還能分別舉例來說一說嗎？
烤箱根據設置的時間和溫度，按照預設的規律進行加熱。
保溫熱水壺，當水溫達到一定溫度后，水溫與預先設定的溫度進行比較，若預期目標完成，停止加熱，反之，再次加熱。
這兩種不同的控制形態之間的主要區別是什么？
輸出量能夠返回到輸入端，與輸入量進行比較。
【霓虹燈控制系統】
霓虹燈控制系統開啟后，不會根據外部光線的明暗程序進行調節。
設定亮度值
計算機處理
輸出恒定亮度
輸入
輸出
常見控制形態的區別
二
【智能空調】
智能空調，通過系統的輸出量返回到輸入端，并與輸入量進行比較，形成一個閉合的回路，實現對系統的精準控制。
設定溫度值
輸出溫度
輸入
輸出
常見控制形態的區別
二
控制器
執行器
溫度檢測裝置
比較器
常見控制形態的區別
二
設定溫度值
輸出溫度
輸入
輸出
控制器
執行器
溫度檢測裝置
比較器
設定亮度值
計算機處理
輸出恒定亮度
輸入
輸出
輸出量是否會返回到輸入端，與輸入量進行比較，形成一個閉合的環路。
在控制系統中，比較兩個或更多數據項，以確定它們是否相等，或者確定它們之間的大小關系和排列順序，能實現此功能的設備成為比較器。
任務二：選擇一種控制系統，完成圖示
下面這些控制系統的輸出量不會返回到輸入端，請你選擇其中一個或者自己找一個生活常見的控制系統，用圖示畫出它們的工作流程。
計算機處理
輸入
輸出
【電風扇】
【紅綠燈定時控制系統】
【鬧鈴叫醒系統】
【可調光臺燈控制系統】
▲ 控制系統圖示
【烤箱】
任務三：選擇一種控制系統，完成圖示
下面這些控制系統的輸出量會返回到輸入端，與輸入量進行比較，形成一個閉合的回路。請你選擇其中一個或者自己找一個生活常見的自動控制系統，用圖示畫出它們的工作流程。
▲ 控制系統圖示
輸入
輸出
控制器
執行器
【路燈自動亮滅系統】
【保溫電熱水壺】
【智慧農場灌溉系統】
【智慧紅綠燈系統】
【電風扇】
設定風扇檔位
計算機處理
輸出相應檔位恒定風力
輸入
輸出
▲ 電風扇 控制系統圖示
【紅綠燈定時控制系統】
設定亮、滅時序
計算機處理
輸出紅綠燈亮滅時序
輸入
輸出
▲ 紅綠燈定時 控制系統圖示
設定鬧鈴時間
計算機處理
輸出鈴聲
輸入
輸出
▲ 鬧鈴叫醒 控制系統圖示
【鬧鈴叫醒系統】
設定燈光檔位
計算機處理
輸出相應檔位的燈光
輸入
輸出
▲ 鬧鈴叫醒 控制系統圖示
【可調光臺燈控制系統】
▲ 路燈自動亮滅 控制系統圖示
設定亮度
輸出亮度
輸入
輸出
控制器
執行器
光線檢測裝置
比較器
【路燈自動亮滅系統】
▲ 路燈自動亮滅 控制系統圖示
設定溫度
輸出水溫
輸入
輸出
控制器
執行器
溫度檢測裝置
比較器
【保溫電熱水壺】
如果開著窗戶啟動空調，對空調的運行有什么影響？為什么？
比較開環控制系統和閉環控制系統的優劣，并思考生活中不同場景下的應用選擇。
控制形態 優點 缺點 應用場景
開環控制系統
閉環控制系統
結構簡單
比較經濟
更好的穩定性
和可靠性
無法消除干擾所帶來的誤差。
更加復雜，
成本更高。
控制要求不高的場合，如電風扇等家電控制。
復雜、精度要求高和需要實時控制的場合中，如工業自動化生產線
定時控制路燈亮滅
光線控制路燈亮滅
工作圖示
區別
輸出量是否會返回到輸入端，與輸入量進行比較中小學教育資源及組卷應用平臺
第2課　控制的形態
教材分析：
《控制的形態》是浙江教育出版社《小學信息科技（六年級下）》第一單元《控制系統中的反饋》的第 2 課。該教學內容屬于信息科技課程標準中第三學段“過程與控制”內容模塊。本課是在已經了解自動控制系統的基礎上，引導學生進一步認識并區分控制系統中兩種不同的控制形態，其重點是了解控制系統會根據輸出結果自動調整系統運行，為后續的反饋教學奠定基礎。
預設教學目標：
1. 通過觀察生活中的控制系統，了解常見的控制形態。
2. 通過對比生活中不同的控制系統，理解控制形態的區別。
預設教學重點：
了解常見的控制形態。
預設教學難點：
理解控制形態的區別。
預設教學課時：
1課時
預設教學準備：
學習單、極域電子教室、教學課件等
預設教學過程：
一、課堂導入
【活動】
1. 觀察下面這兩種控制系統的控制過程：
提問：它們是自動控制系統嗎？它們的控制過程是怎樣的？
[不是自動控制，它們的控制過程是在人的直接干預或全程干預下進行的]
2. 鬧鐘每天早上6:30準時響起，提醒該起床了，它是一個自動控制系統嗎？
如果碰到節假日，鬧鐘還會準時響起，還是會自動進行調整？
[有些控制系統的控制過程可以按照預先設定的指令依次執行，不受系統輸出的影響。]
這是其中一種常見的控制形態。
3.揭題
控制形態是什么？又有哪些控制形態呢？今天這節課我們就一起來學習第2課：控制的形態。
二、建構新知
【常見的控制形態】
控制一般由多種形態，隨著科學技術的發展，控制的形態也發生了變化。
1. 打開桌面上的“智能路燈控制1”和“智能路燈控制2”，分別按照要求進行操作，請你說一說這兩種控制形態是一樣的嗎？
學生打開，感受不同的控制形態。
一種是按照預先設定的指令依次執行，不受系統輸出的影響。
另一種是按照輸出結果自動調整系統的運行，受系統輸出的影響。
2.我們一起來看著這些控制系統的控制形態是怎樣的呢？
“自動噴泉控制系統“是按照提前設定好的時間和噴泉方式開啟噴泉表演的。
“校園鈴聲播放系統“是按照提前設定好的時間表播放上課鈴和下課鈴。
“智能路燈“能根據外部光線的明暗程度實現自動亮滅。
“智能農場“灌溉系統能根據土壤水分含量進行自動灌溉。
想一想，剛才提到的自動控制系統，它們的控制形態是否一樣？請你拖動到相應的框中。
3. 任務一：感知常見的控制形態
拖一拖，下面這些自動控制系統的控制形態是否一樣？請你拖動到相應的框中。
學生練習，反饋交流。
4. 你還能分別舉例來說一說嗎？
出示：烤箱和保溫熱水壺，再來說一說。
5. 這兩種不同的控制形態之間的主要區別是什么？
[輸出量能夠返回到輸入端，與輸入量進行比較。]
【常見控制形態的區別】
1. 霓虹燈控制系統開啟后，不會根據外部光線的明暗程序進行調節。
出示霓虹燈控制系統的工作圖示。
2. 智能空調，通過系統的輸出量返回到輸入端，并與輸入量進行比較，形成一個閉合的回路，實現對系統的精準控制。
出示空調控制系統的工作圖示。
3. 輸出量是否會返回到輸入端，與輸入量進行比較，形成一個閉合的環路。
4.小知識
在控制系統中，比較兩個或更多數據項，以確定它們是否相等，或者確定它們之間的大小關系和排列順序，能實現此功能的設備成為比較器。
播放視頻講解。
5. 任務二：選擇一種控制系統，完成圖示
下面這些控制系統的輸出量不會返回到輸入端，請你選擇其中一個或者自己找一個生活常見的控制系統，用圖示畫出它們的工作流程。
學生練習，反饋交流。
6. 任務三：選擇一種控制系統，完成圖示
下面這些控制系統的輸出量會返回到輸入端，與輸入量進行比較，形成一個閉合的回路。請你選擇其中一個或者自己找一個生活常見的自動控制系統，用圖示畫出它們的工作流程。
學生練習，反饋交流。
7. 想一想：如果開著窗戶啟動空調，對空調的運行有什么影響？為什么？
播放視頻。
8. 比較開環控制系統和閉環控制系統的優劣，并思考生活中不同場景下的應用選擇。
三、課堂小結，結束課堂
1.感悟：說說本節課的收獲。
2.了解控制系統中不同的控制形態以及工作原理，感受技術的魅力。
板書設計：
【課后反思】
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共4張PPT)
班級： 學號： 姓名：
【智慧農場灌溉系統】
【霓虹燈控制系統】
【智慧燈光系統】
【自動噴泉控制系統】
【校園鈴聲播放系統】
【路燈自動亮滅系統】
▲ 控制系統圖示
▲ 控制系統圖示
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