控制的手段与应用课件
控制的方式与应用说课课件高中通用技术必修《技术与设计2》
说教学反思
教学过程流程
7.归纳总结，巩固练习（6分钟）
6．动手实践，加深认识（8分钟） 5.感知控制的应用（6分钟） 4.控制的分类辨析及案例分析（15分钟）
3.控制含义及原因，控制三要素（5分钟） 2．技术体验（3分钟）
1．创设情境（2分钟）
说教材分析 说学情分析 说教法学法 说教学过程
说教学反思
说教材分析 说学情分析 说教法学法 说教学过程
说教学反思
3．控制含义及原因，控制三要素分析
3.1控制含义及原因
讨 论 控 制 产 生 原 因
设计意图：通过讨论学生进一步体会事物发展与变化的多样性，通过讨论还可以充分 调动每个学生思考的积极性，激起学生强烈的求知欲望和探索欲望，为下面的探究学 习和教学目标的实现作好铺垫，从而顺利地进入了本节课的学习。
核心素养 课标要求
1.技术意识：知道控制在生产生活中的广泛应用以及 相互关系。了解人类需求 是如何促进技术发展的， 理 解技术活动需要运用多种 知识。 2.工程思维:能通过控制系统实例，感知控制系 统和 工程现象，了解不同类型控制系统的特点。 3.物化能力：能对简单控制进行制作。
理 解 控 制、控制系统的含义及在生 产和生活中的 应用，通过案 例分析了解手 动控制、自动 控制、智 能控 制的特点。
【设计意图】通过教师举例及小组探讨，让学生感知控制应用的广泛性和重要性。
说教材分析 说学情分析 说教法学法 说教学过程
说教学反思
6.动手实践，加深认识
感受控制
1.给出材料动 手搭建简单控 制装置,如何实 现转动变直线 运动的功能。 思考该控制装 置是人工控制 还是自动控制？
2.小试验：怎 样让一张纸立 在桌面上？
说教材分析 说学情分析 说教法学法 说教学过程
高中通用技术苏教版必修2-4.1控制的手段和应用
第四单元《控制与设计》第一节---控制的手段及应用教学目标1.知识与技能（1）通过视频播放、分析社会各领域的具体例子及实践活动，理解控制的涵义；（2）通过典型案例分析，了解控制的手段；（3）通过分析社会各领域的具体例子、教具的演示，了解控制手段有人工控制和自动控制；2.过程与方法：通过视频播放、教具演示、社会各领域的具体例子及案例分析，能理解控制的涵义，分析出控制现象中的控制对象、控制目的、控制手段，能识别简单的人工控制和自动控制。
3.情感态度和价值观：（1）通过分析视频、社会各领域的具体例子，培养学生对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
（2）通过分析社会各领域的具体例子，培养合理使用控制技术的能力，提高技术素养。
教学重点：理解控制的含义，理解手动控制与自动控制。
教学难点：发现并理解生活中的控制现象，对其分析并明确控制的"三要素"。
教学过程：引入新课：“天宫一号”3D视频展示人类探索宇宙太空三峡水电站的建成学生讨论：分析上面案例事物发展与变化的多种可能性？结论：事物的发展与变化呈现多样性，发展结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的，如果人们想达到某一特定目的，就必须借助适当的手段来实现。
新课教学一、控制的手段:用一些典型的、生活中的例子让学生了解控制是普遍存在，对控制有初步的认识，打破其神秘感。
现代社会中控制的例子：学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、音乐喷泉系统、后门口自动伸缩门等。
家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等、自动伞、自动热酒壶。
社会：饮水机、幻彩声控灯、验钞机、干手机、交通信号灯、电子警察、电梯、程控电话交换机等古代社会中的例子：案例1：大禹治水（图片）P096问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现了什么样的目的？讨论】结合事例，重点阐明控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控制手段。
四、.控制的分类：控制的实现需要通过一定的手段。
4.1控制的手段与应用
控制事例
控制的对象
控制的目的
控制的手段
电风扇扇叶转速 快慢的控制
电风扇
调节速度
换档
音响钮
燃气热水器温度 的控制
热水器
调节出水口温度 的高低
改变燃气火头的 大小
用喷雾器喷洒农 药
喷雾器
给庄稼治病
操作喷雾器的手 柄
请同学们说说你在生活学习中所见到的应用控 制的事例。如：
学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、足球场 草地自动喷淋系统、体育馆的自动伸缩坐椅等。 家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等。
4.1控制的手段与应用
事物发展的结果可能是人们预先期望的，也可能 与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的。如 果人们想达到某一特定的目的，就必须运用适当 的手段来实现。例如，大禹治水。 那么，运用什么手段来实现呢？
一、控制的涵义
控制是根据自己的目的，通过一定的手段使事物 沿着某一确定方向发展的行为和过程。 结合事例，重点阐明控制的对象是什么；控制要达 到什么目的；采取什么控制手段
社会：交通信号灯、电子警察、电梯、程控电话交 换机等
二、控制的分类 从控制过程中人工干预的情形来分： •人工控制：人工纺纱、普通自来水龙头，旋转按钮打开 电灯、驾驶汽车等； •自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温 控制、十字路口红绿灯的转换等 按照执行部件的不同，控制分为：机械控制、气动控制、 液压控制、电子控制等 对于自动控制 按控制方式分为：开环控制、闭环控制和复合控制。
三、控制的应用 控制的应用自古就有，并在近代得到迅速发 展，在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的 应用。 通过事例说明控制在社会生产生活的各个领 域的应用。 案例1：汽车自动化生产线。（图片） 案例2：农业现代化设施。（图片） 案例3：现代网络家电。（图片）
控制的手段及应用
第四单元《控制与设计》节---控制的手段及应用.ppt第四单元控制与设计节控制的手段及应用一、教学内容分析：本节内容是苏教版《技术与设计2》第四单元节“控制的手段与应用”，主要内容有“控制的手段”、“控制的应用”，其中控制的应用在《控制与设计》这一单元中具有较重要的地位和作用，要求学生能从应用的角度来理解控制的含义。
通过案例的分析，归纳出对控制的认识，学会用整体的、互相联系的观点解决实际生活中的问题。
本节内容有助于提高学生的观察能力和分析能力，在日常生活中有广泛的应用，并且为后续的教学内容――“控制系统的设计”作准备，有着承上启下的作用。
本节内容：.控制的手段、?控制的应用二、教学对象分析：学生已具有了流程与系统的基本理念，具有了观察和使用简单控制系统的生活体验，这些知识和经验为教学提供了条件，结合教材的深入讲解，学生不会感到知识的跳跃性过大。
．三、目标：1.知识与技能：理解控制的含义。
了解控制的手段。
理解控制在生产和生活中的应用。
2.过程与方法：通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。
3.情感态度价值观：通过对控制现象的分析，对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立正确的设计理念。
四、教学重难点：1.教学重点：理解控制的含义，理解手动控制与自动控制。
2.教学难点：发现并理解生活中的控制现象，对其分析并明确控制的三要素。
五、教学概述：通过对典型案例的分析与讨论，让学生了解控制的含义及其在生活、生产中的作用。
．组织学生阅读、讨论、分析，知道如何从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象。
2课时。
六、教学器材：典型案例图片收集，制作，收集相关视频材料。
七、教学过程：一）引入新课：想一想：分析下列事物发展与变化的多种可能性：鲜花：鱼塘：成熟的西瓜：结论：事物的发展与变化呈现多样性，发展结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的，如果人们想达到某一特定目的，就必须借助适当的手段来实现。
通用技术4.1控制的手段与应用课件.
通用技术4.1控制的手段与应用课件.一、教学内容本节课选自通用技术教材第四章第一节“控制的手段与应用”。
详细内容包括：自动控制的基本概念、控制系统的分类与组成、常见控制元件及其功能、控制系统的设计原则与步骤。
二、教学目标1. 了解自动控制的基本概念，掌握控制系统的分类与组成。
2. 认识常见控制元件，了解其功能及在控制系统中的应用。
3. 掌握控制系统的设计原则与步骤，能运用所学知识分析简单的控制系统。
三、教学难点与重点教学难点：控制系统的设计原则与步骤，常见控制元件的功能及应用。
教学重点：自动控制的基本概念，控制系统的分类与组成。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实物展示控制元件、控制系统模型。
2. 学具：通用技术教材、笔记本、绘图工具。
五、教学过程1. 导入：通过展示生活中常见的自动控制系统，如空调、洗衣机等，引发学生对控制技术的兴趣。
2. 新课导入：介绍自动控制的基本概念，引导学生认识控制系统的分类与组成。
3. 知识讲解：（1）自动控制的基本概念（2）控制系统的分类与组成（3）常见控制元件及其功能（4）控制系统的设计原则与步骤4. 例题讲解：分析一个简单的控制系统，引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习：让学生根据所学知识，分析生活中常见的控制系统。
六、板书设计1. 自动控制基本概念2. 控制系统分类与组成3. 常见控制元件4. 控制系统设计原则与步骤七、作业设计1. 作业题目：（1）简述自动控制的基本概念。
（2）列举三种常见的控制系统，并说明其分类。
（3）分析一个简单的控制系统，说明其中包含的控制元件及其功能。
（4）根据所学知识，设计一个简单的控制系统。
2. 答案：（1）自动控制是指在没有人工干预的情况下，利用一定的控制元件和装置，使系统按照预定的规律运行。
（2）例如：温度控制系统、水位控制系统、速度控制系统等。
（3）控制元件：传感器、执行器、控制器等。
功能：传感器检测被控对象的状态，执行器实现对被控对象的控制，控制器根据预设的控制策略进行决策。
控制的手段与应用
思 考
表格比较鲧禹父子治水的方式
治 水 人 鲧 gǔn 治水 时间 当时 首领 对象 目的 治水方法 达到的效果
的特征，了解影响控制目标实现的因素，采 用恰当的控制手段才能达到控制目的。
禹 13年 舜
洪水冲塌了堤坝， 垒坝筑堰、 9年 尧 洪水 防洪 水灾反而闹得更 填塞洪水 对某对象进行控制，必须了解被控对象 凶了。
实验结论
转动 传动方式 轮子 大轮转 动的圈 数 1 1 小轮转动 大轮转动 小轮转动 的圈数 的方向 的方向
大轮
链条传动 小轮
顺时针 逆时针
1 顺时针
1
特点： 两个齿轮的转动方向相同 大小齿轮转动的速度不一同 适合远距离传递力
逆时针
深入探究：新龟兔赛跑
二、利用链条传动装置中的两个齿轮，研究齿轮传动的特点。 实验步骤：
音乐喷泉系统
光控路灯的控制
按照执行部件不同来分：
机械控制 借助机械零件 盒机械设备。 蒸汽机转速控 制、自行车的 刹车控制 气动控制 液压控制 电子控制等 借助流体的压 借助流体的 借助的是电子 强（压力）传 压强（压力） 器件和电子电 递功能。为自 传递功能。 路。ATM、电 动行车充气、 体温计、汽 视制导导弹、 救生圈、公交 车的刹车 电视机、电子 车的气动门控 （液压泵控 器件、电动自 制 行车 制）、船闸 的升降
1、选择合适的支架固定两个圆形齿轮，保证齿轮间的啮合（注意）。 2、大齿轮上安装转动手柄，分别顺时针和逆时针转动，观察小齿轮的运 动方式。 3、小齿轮上安装转动手柄，分别顺时针和逆时针转动，观察大齿轮的运 动方式。
传动方式
转动 轮子 大轮
大轮转动 的圈数 1
小轮转动 的圈数
大轮转动 的方向 顺时针
DCS控制系统及其应用资料PPT课件
甲醇装置DCS系统结构设计
(2) 计算机分布设计
在该项目中要求计算机放机柜室，键盘、鼠标、显示器放操 作室。
选用：视频音频长线驱动器LD-8B(40~100米)56套 USB延长器UE-1(50米)112套。
优势：采用普通以太网线充当延长线，取材方便，接口通用 将显示器、鼠标、键盘分别用3根不同的延长线有利
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工程师站功能
对DCS进行应用组态，定义具体系统完成什么样的控制，控制的输入/输出量 是什么控制回路的算法如何，在控制计算中选取什么样的参数，在系统中设 置哪些人机界面来实现人对系统的管理与监控，还有诸如报警、报表及历史 数据记录等各个方面功能的定义。
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DCS网络
第42页/共87页
甲醇装置DCS系统工程控制实
施
（3）空分分子筛时序控制
分子筛切换(纯化)系统：有两个分子筛
吸附器，交互通过空气和污氮，通过空气的
分 空
子 气
筛 中
处 的
于 杂
工质C作，O2
状 除
于故障分散 相比三线合一的延长线，故障更低，抗干扰性更好。
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甲醇装置DCS系统结构设计
(3) 历史站服务器选择设计
选用带SAS硬盘的服务器记录趋势，需配置双 硬盘：一块装操作系统，另一块装趋势文件
服务器的网卡全选用千兆网卡，同时服务器配 备4网卡。两个用于操作员通信，另两个用于控 制站通信。
（8）热电联产
提供全装置所需蒸汽。
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甲醇装置DCS系统结构设计
1.甲醇装置系统特点 2.DCS系统的网络规划设计 3.DCS系统的控制机柜设计 4.DCS系统的硬件结构设计 5.DCS系统的通信功能设计
通用技术ⅱ人版4.1控制的手段及应用学案
通用技术ⅱ人版4.1控制的手段及应用学案
【一】学习重点
理解操纵的含义。
【二】学习难点
理解生活中的操纵现象，明确其操纵对象、操纵目的及操纵手段；分析案例的操纵过程与结果、体会操纵技术应用的广泛性、重要性。
【三】测试题
1.分析以下操纵现象是自动操纵依旧人工操纵:
(1)摇动轳辘，提取井水；
(2)用气筒给自行车的轮胎充气；
(3)电梯的上下运行操纵；
(4)农用灌溉抽水机抽水的操纵。
2.在生产生活中，有哪些操纵分别是利用机械操纵、气动操纵、液压操纵、电子操纵等手段实现的？
机械操纵：
电子操纵：
气动操纵：
液压操纵：
3.观看自行车的刹车操纵装置，试着调节自行车后轮的刹车部件，使后轮刹车操纵更加灵敏。
【四】知识拓展
1、水箱的水位操纵
2、恒温箱温控器。
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❖控制系统的组成 控制器 执行器 被控对象 反馈
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马上行动（P102)：请指出下列控制系统 中的输入、输出分别是什么？
控制系统
输入
输出
电饭煲
电源的电信号 锅内的温度
脱粒机
电源的电信号 脱粒的量
红外线自动水龙头 人手的红外信号 水龙头的出水量
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小游戏
有两脸，“四官俱全”，没有鼻子。 请同学来“填”鼻子，一次，睁着眼睛画， 另一次闭着眼睛画。
想一想：两次最大的不同在哪里?
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分析原因：
1、闭着眼睛画：
人脑控制手画鼻子：人脑——手——画鼻子 控制过程中，没有反馈环节，不能对控制结果加以 修正、调节。是个单程的控制流向。这种控制，称 为开环控制。
2、睁着眼睛画：
人脑控制手画鼻子，在此过程中，眼睛可以把手的 位置及画的效果及时反馈给大脑，使得大脑准确精 细的控制手去画好鼻子。控制过程中有反馈环节可 以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回 路。这种控制称为闭环控制。 人脑——手——画鼻子 | |———眼睛—————|
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<案例分析>——大禹治水
大禹治水过程中，通过 什么手段，实现了什么目的？ 采用疏通河道，泄洪为主的办法，实现了 治愈水患的目的。
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一、什么叫控制？
❖人们按照自己的意愿或目的，通 过一定的手段，使事物向期望的 目标发展，这就是控制。
❖如：控制冰箱温度，保存食物。
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马上行动
❖ Байду номын сангаас出自行车中存在的 各种控制现象。
刹车控制、速度控制、方向控制
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控制的三大要素
❖控制的对象 ❖达到的目的 ❖控制的手段 例如：人力三轮车转弯 控制的对象——人力三轮车 达到的目的——改变方向 控制的手段——转动车把
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二、控制的分类
1、按人工干预 的情形
人工控制 （手动控制）
“红豆稀饭”
糊干饭
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1.控制系统
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声控开关控制系统
输入
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输出
声控开关控制系统的方框流程图:
声音 有无
声控开关 灯泡 亮与熄
(输入)
(输出)
定义：任何一种控制的实现，都要通 过若干个环节，这些环节就构成了一个系
统，称为控制系统。
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电风扇的风速
控制是通过改变电 机的转速来实现的。
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自动控制 人工控制 人工控制 自动控制 人工控制 自动控制
机械控制
2、按执行部件分类
气动控制 液压控制
电子控制
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机械 控制
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电 子 控 制
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气动控制
公共汽车车门的开 关控制是气动控制，司 机操作开关的装置，电 流控制“电磁阀”的启 闭，通过电磁阀决定压 缩空气的流向，最后由 压缩空气推动双向汽缸 内的活塞带动连杆机构 开门或关门。
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案例 炮弹的控制系统
在这炮弹的控制系统中有两种情况： 一种是不进行调整只是按设定的距离开炮，没有因素影响 可以打中对方，但要是有干扰或者有其它因素影响那就打不中 对方了，达不到目的。 另一种是加了一个（侦察兵）把控制系统的输出量（炮弹 落的位置）返回到输入端（大炮到对方距离）进行比较，并对 控制进行调整的环节，使能准确打中对方。
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液压打桩机
液 压 控 制
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三、控制的应用
生活
电子门铃控制系统
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水果剥皮机
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微波炉 冰箱
自动伞 电饭煲
自动热酒壶
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现代网络、家电
当 心 ！ 看谁最快！
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工业生产
汽车自动装配生产线
汽车油漆
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电脑绣花
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纺织机
农业生产
水车
联合收割机
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公共场所常有人忘记关闭水龙头，为 了避免出现这种现象，下列水龙头中， 最适合于公共场所使用的是 （ D ）
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想一想 下列事例哪些属于人工控 制，哪些属于自动控制？
手动开关
感应龙头
手控灯
声控灯
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光控小夜灯
马上行动：判断人工控制和自动控制的事例
自动取款机 扩音器的音量 手摇卷笔刀 烟雾报警器 电扇的转速控制 自动烘手机
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人 参 果
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电梯的上下运行过程
温室温度控制系统
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音乐喷泉
自动伸缩门
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事物的发展与变化具有多样性。 如果人们想达到一定的目的，就必须采取 一定的手段来实现，即
控制
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第10课时第四单元 控制与设计
第一节 控制的手段与应用 第二节 控制系统的工作过程与方式
电风扇风速 的档位
（输入）
电机、 扇叶
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风速 （输出）
自行车行驶的速度控制是通过脚蹬、曲 柄、链轮、中轴、链条、飞轮等部件来实现。
脚踩的力 脚蹬、曲柄、链轮 （输入） 中轴、链条、飞轮
自行车行 驶的速度 （输出）
精品PPT
小结
★控制系统的输入与输出之间有一定 的对应关系
输入量
控制 环节
输出量
1、控制的手段 2、控制的应用 3、控制系统 4、开环控制系统 5、闭环控制系统
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教学目标：
1、理解控制的含义 2、了解控制的手段 3、理解控制在生活和生产中的应用 4、分析案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和工作过
程 5、熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出简单的闭环控制系
统的方框图，理解控制器、执行器的作用。
精品PPT
温室
温室控制
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农田灌溉
锤式微灌
挑水
水车
抽水机
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折射式微喷 锤式微灌
射流式微喷
精品PPT
交通
多普勒测速雷达
精品PPT
军事、国防、航天
精密制导导弹 爱国者
“神舟”飞船
精品PPT
精品PPT
引入
能否用来煮稀饭？
电饭煲
精品PPT
“红豆稀饭”为何 情不自禁 变“糊干饭”？
手动
电风扇
手动控制
精品PPT
空调
自动控制
动动脑
马路边上的路灯属于人工控 制还是自动控制？
小明发现学校路
灯有时由于没有及时 关闭而浪费用电，为 此他设计了一个控制 方案，能够在天亮时 关闭，天暗后打开。 该控制系统应该属于 （ A ）A、自动控 制 B手工控制
精品PPT
如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时， 将定时器旋钮旋转到设定时间位置，洗衣机在 定时器控制下开始工作，直到定时器回到零位， 洗衣机才停止工作。该过程的控制属 于 （ B ） A、自动控制 B手工控制
自动控制
精品PPT
人工控制：控制的过程必须在人的
直接干预和全程干预下才能完成控制任务。
关/开 门
精品PPT
驾驶汽车
自动控制：在控制的过程中不
需要人的直接干预，使事物的变化
准确的按照期望的方向发展。
太 阳 能
自 动 门
路
灯
精品PPT
案例分析：从手摇扇到空调器，手动——手 动控制——自动控制
手摇扇