資源簡介

高中通用技術《控制與設計》教案
第一節：什么是控制
第二節：控制系統的基本組成與工作過程
　　教學目標：
知識目標：
1、理解控制的概念及在現在生活中的應用
2、分析典型案例，熟悉簡單的開環控制系統的基本組成和簡單的工作過程
3 、熟悉閉環控制系統的基本組成，能畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖
4 、理解控制系統的基本組成
過程與方法：
理解控制系統的基本組成和簡單的工作過程
情感態度與價值觀：
充分利用技術的作用，解決生活與學習中的問題
復習重點：理解控制系統的基本組成和簡單的工作過程
復習難點：理解控制系統的基本組成和簡單的工作過程
　　教學策略
　　教法：
　　本章的教學結合具體的教學內容和目標我們采用“案例情景—機理分析—總結歸納－認識提升”的模式展開。在教學中把知識點的教與學置于具體的案例情景當中，通過豐富而貼近生活的案例使學生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。同時關注學生能否用不同的語言表達、交流自己的體驗和想法。通過富有吸引力的現實生活中的問題，使學生回想和體會控制系統的工作過程，激發學生的好奇心和主動學習的欲望。讓學生本著“回想—分析—聯想—猜想”的思維過程，對教學內容進行步步展開，使學生親歷自主探索和思維升華的過程。
　　學法：
　　鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發展。注意引導學生體會控制系統的工作過程和方式，特別是理解閉環控制的工作過程以及其構成的作用。
教學過程
引入：知識鋪墊：通過系統與設計過度到
第四單元：控制與設計
第一節 什么是控制
1、 控制的概念：
2、 控制的應用：
第二節：控制系統的基本組成與工作過程
　1、控制系統：
　【案例分析】
　　自行車速度的控制的實現過程、電風扇風速的控制過程、自動門的控制過程、遙控電視頻道更換的控制過程、航空模型的控制過程
　?。ó嫵隹刂七^程方框圖）
　　【總結】
　　一般的控制過程都有一個輸入和一個輸出。
　　任何一種控制的實現，都要通過若干個環節，這些環節構成一個系統，我們稱之為控制系統。

　　控制系統的輸入輸出之間有一定的對應關系。
　　【馬上行動】（課文p105）
　　控制系統一般分為開環控制系統和閉環控制系統。
　　2、開環控制：(自動門)
　　【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系統控制過程分別引出兩個名詞：輸入量和輸出量】
　　控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，這種控制系統成為開環控制系統。
　　開環控制系統的方框圖：
　　【案例分析】
　　自動門的控制系統、水泵抽水控制系統
　　【學生課堂舉例并分析】
　　公共汽車車門控制系統
　?。t綠燈定時控制系統、防盜報警系統、火災報警系統、音樂噴泉控制系統、鬧鐘定時控制系統等等）
　?。ㄒ髮W生能畫出其控制方框圖）
　3、閉環控制：（水箱水位控制）
　　【教師分析與學生討論：在游泳池注水控制系統增加水位測量設備和改變控制對象后，控制系統的過程與前面的開環控制過程有何區別，輸出量輸入量之間產生了什么關系和作用。】
　　把系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統稱為閉環控制系統。
　　閉環控制系統方框圖：
　?。ń忉尫娇驁D中的一些圖標代表的含義）
　　（讓學生觀察并解釋閉環控制系統與開環控制系統的區別？然后教師歸納總結）
　　【生活案例】保溫電飯鍋的保溫控制、空調的溫度控制等等
　　【生產案例】溫室大棚、氨氣生產的反應爐溫控制等等
　　【馬上行動】（課堂練習）高考題19 P濰坊284,并畫出該系統的框圖。
　　（讓學生談談生活生產中的閉環控制系統并分析其工作過程）
學生總結：
開環控制系統：
閉環控制系統：
開環控制系統的組成：
閉環控制系統的組成：
開環控制系統與閉環控制系統的比較：
強調重難點：控制系統的基本組成和簡單的工作過程
課堂練習：
1、射擊比賽的射手通過瞄準目標，使子彈射中靶心，分析這個過程，我們理解一個控制現象應該從（ ）入手？
A、 對象 B、目的 C、手段 D、對象、目的、手段
2、畫出閉環控制系統的方框圖
3、電冰箱的溫度控制系統屬于閉環控制系統還是開環控制系統？請說說它們之間的異同。
4、下列關于控制的敘述，錯誤的是（ ）
A、 自動控制系統能在無人直接參與的情形下運行
B、 “神州號”飛船之所以能夠遨游太空，并且能夠準確地返回地面，控制技術起著至關重要的作用
C、 古老的農用水車就是一個控制系統
D、 控制技術指的是自動控制技術
5、下列各項中，不屬于技術的是（ ）
A、騎自行車時，如果覺得車速過快，我們就會使用剎車使車速變慢
B、當感覺教室內不夠亮時，我們就會開燈
C、隨著時間的推移，鐵器會生銹
D、當我們的學習成績不夠理想時，我們會增加學習時間或改進學習方法，以提高學習成績
6、自動門系統的組成是（ ）
A、門、控制對象、傳感器
B、控制對象、門、控制器、傳感器
C、控制對象、執行器、控制器、傳感器
D、門、驅動器、傳感器、控制對象
7、下列各項中，屬于開環控制系統的是（ ）
A、家用電風扇的轉速調節系統
B、電冰箱溫度控制系統
C、汽車方向控制系統
D、抽水馬桶水箱的水位控制系統
8、在人體溫度系統中，皮膚相當于（ ）
A、控制器
B、傳感器
C、執行器
D、驅動器
9、技術設計的一般過程為（ ）
A、發現與明確問題---制訂設計方案---制作模型或原型---方案優化
B、發現與明確問題---制訂設計方案----方案優化制訂模型或原型
C、發現問題---明確問題---制訂設計方案---方案優化
D、發現問題---明確優化方案措施---明確設計方案---制作模型或原型
10、在聲控燈系統中，被控量是（ ）
A、通過電燈的電流
B、電路中的導線和電燈泡
C、供電電網的電壓或頻率
D、樓道里聲音的大小
11我們理解一個控制現象，要明確控制的對象是什么，控制要達到什么目的和 采取什么控制手段。射擊比賽的射手通過瞄準目標，使子彈射中靶心，分析這個 過程，其控制的對象是：（ ）
　　A、射手 B、槍 C、子彈 D、靶心
12、在下列控制系統當中：⑴ 家用縫紉機的縫紉速度控制系統；⑵ 電冰箱的溫度控制系統；⑶走道路燈的聲光控制系統；⑷ 交通路口紅綠燈自動控制（根據車流大小改變紅綠燈時間）系統，屬于閉環控制系統的是哪些？
13、控制設計課題
　　問題1：人們通過電風扇、空調器實現什么意愿？



問題2：電風扇控制系統的輸入量和輸出量是什么？畫出電風扇控制系統的方框圖。
問題3：空調器控制系統的輸入量和輸出量是什么？畫出空調器控制系統的方框圖。
14、下列控制系統中，屬于開環控制系統的是（ ）。
A、 電冰箱的溫度控制
B、 計算機的CPU上的風扇的轉速控制
C、 現代化農業溫室的溫度控制
D、紅綠燈定時控制系統
15、在公共樓道里，常安裝聲控燈，既方便，又節電。聲控燈，從控制系統方面來分析，它是（ ）
A、閉環控制系統 B、開環控制系統 C、兩者都不是

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