高中通用技术《控制与设计》教案

高中通用技术《控制与设计》教案
高中通用技术《控制与设计》教案
第一节：什么是控制
第二节：控制系统的基本组成与工作过程
教学目标：
知识目标：
1、理解控制的概念及在现在生活中的应用
2、分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程
3、熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图
4、理解控制系统的基本组成
过程与方法：
理解控制系统的基本组成和简单的工作过程
情感态度与价值观：
充分利用技术的作用，解决生活与学习中的问题
复习重点：理解控制系统的基本组成和简单的工作过程复习难点：理解控制系统的基本组成和简单的工作过程教学策略
教法：
本的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。

在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。

同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。

通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。

让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。

学法：
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。

注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。

教学过程
引入：知识铺垫：通过系统与设计过度到
第四单元：控制与设计
第一节什么是控制
1、控制的概念：
2、控制的应用：
第二节：控制系统的基本组成与工作过程1、控制系统：
【案例分析】
自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程、自动门的控制过程、遥控电视频道更换的控制过程、航空模型的控制过程（画出控制过程方框图）
【总结】
一般的控制过程都有一个输入和一个输出。

任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。

控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。

【马上行动】（课p105）
控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。

2、开环控制：(自动门)
【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控制过程分别引出两个名词：输入量和输出量】
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。

开环控制系统的方框图：
【案例分析】
自动门的控制系统、水泵抽水控制系统
【学生课堂举例并分析】
公共汽车车门控制系统
（红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、火灾报警系统、音乐喷泉控制系统、闹钟定时控制系统等等）
（要求学生能画出其控制方框图）
3、闭环控制：（水箱水位控制）
【教师分析与学生讨论：在游泳池注水控制系统增加水位测量设备和改变控制对象后，控制系统的过程与前面的开环控制过程有何区别，输出量输入量之间产生了什么关系和作用。

】
把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。

闭环控制系统方框图：
（解释方框图中的一些图标代表的含义）
（让学生观察并解释闭环控制系统与开环控制系统的区别？然后教师归纳总结）
【生活案例】保温电饭锅的保温控制、空调的温度控制等等
【生产案例】温室大棚、氨气生产的反应炉温控制等等
【马上行动】（课堂练习）高考题19P潍坊284,并画出该系统的框图。

（让学生谈谈生活生产中的闭环控制系统并分析其工作过程）
学生总结：
开环控制系统：
闭环控制系统：
开环控制系统的组成：
闭环控制系统的组成：
开环控制系统与闭环控制系统的比较：
强调重难点：控制系统的基本组成和简单的工作过程
课堂练习：
1、射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，我们理解一个控制现象应该从（）入手？
A、对象
B、目的、手段D、对象、目的、手段
2、画出闭环控制系统的方框图
3、电冰箱的温度控制系统属于闭环控制系统还是开环控制系统？请说说它们之间的异同。

4、下列关于控制的叙述，错误的是（）
A、自动控制系统能在无人直接参与的情形下运行
B、“神州号”飞船之所以能够遨游太空，并且能够准确地返回地面，控制技术起着至关重要的作用
、古老的农用水车就是一个控制系统
D、控制技术指的是自动控制技术
5、下列各项中，不属于技术的是（）
A、骑自行车时，如果觉得车速过快，我们就会使用刹车使车速变慢
B、当感觉教室内不够亮时，我们就会开灯
、随着时间的推移，铁器会生锈
D、当我们的学习成绩不够理想时，我们会增加学习时间或改进学习方法，以提高学习成绩
6、自动门系统的组成是（）
A、门、控制对象、传感器
B、控制对象、门、控制器、传感器
、控制对象、执行器、控制器、传感器
D、门、驱动器、传感器、控制对象
7、下列各项中，属于开环控制系统的是（）
A、家用电风扇的转速调节系统
B、电冰箱温度控制系统
、汽车方向控制系统
D、抽水马桶水箱的水位控制系统
8、在人体温度系统中，皮肤相当于（）
A、控制器
B、传感器
、执行器
D、驱动器
9、技术设计的一般过程为（）
A、发现与明确问题---制订设计方案---制作模型或原型---方案优化
B、发现与明确问题---制订设计方案----方案优化制订模型或原型
、发现问题---明确问题---制订设计方案---方案优化
D、发现问题---明确优化方案措施---明确设计方案---制作模型或原型
10、在声控灯系统中，被控量是（）
A、通过电灯的电流
B、电路中的导线和电灯泡
、供电电网的电压或频率
D、楼道里声音的大小
11我们理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。

射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是：（）
A、射手
B、枪、子弹D、靶心
12、在下列控制系统当中：⑴家用缝纫机的缝纫速度控制系统；⑵电冰箱的温度控制系统；⑶走道路灯的声光控制系统；⑷交通路口红绿灯自动控制（根据车流大小改变红绿灯时间）系统，属于闭环控制系统的是哪些？
13、控制设计课题
问题1：人们通过电风扇、空调器实现什么意愿？
问题2：电风扇控制系统的输入量和输出量是什么？画出电风扇控制系统的方框图。

问题3：空调器控制系统的输入量和输出量是什么？画出空调器控制系统的方框图。

14、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）。

A、电冰箱的温度控制
B、计算机的PU上的风扇的转速控制
、现代化农业温室的温度控制
D、红绿灯定时控制系统
15、在公共楼道里，常安装声控灯，既方便，又节电。

声控灯，从控制系统方面分析，它是（）
A、闭环控制系统
B、开环控制系统、两者都不是。