4.2.2闭环控制系统工作方式1(二)

1、4.2.2 闭环控制系统的工作过程与方式（第2课时）  一、教学内容分析：控制系统的工作过程与方式选自普通高中课程标准实验教科书技术与设计 2 的第四单元第二节（江苏教育出版社）。控制系统的工作过程与方式这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。本课从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对闭环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。二、教学对象分析： 学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，

2、获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，本节课的教学除了继续加深对技术与设计的知识深度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。因此，应多贴近学生生活经验出发，从实例分析入手，逐步归纳出对控制系统的一般认识，并能对闭环控制系统的工作过程、方框图进行分析。三、教学目标：1.知识与技能：（1）.分析典型案例，熟悉闭环控制系统的基本组成（2）.能画出一个简单的闭环控制系统的方框图。（3）.熟悉闭环控制系统在日常生活中的应用2.过程与方法：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

3、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。3.情感态度价值观：提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望，并认识技术在日常生活中的应用。四、教学重难点：1.教学重点：（1）闭环控制系统的构成与判断。（2）闭环控制系统在日常生活中的应用2.教学难点：闭环控制系统与开环控制系统的判别。五、教学时间：1课时六、教学准备：自制游泳池注水系统，多媒体等。七、教学过程：教学内容教师活动学生活动设计意图复习提问：（1）我们把控制系统分为哪两种？（2）什么是开环控制系统？控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，称为开环控制系统。 (3) 请同

4、学们画出开环控制系统方框图是:思考回答：开环控制制系统和闭环控制系统通过复习，回忆开环控制系统及其方框图。导入新课：游戏：画眼睛  两个小组的同学参加画眼睛游戏，A组的同学闭着眼睛画，B组同学睁开眼睛画，让同学们观察，进行比较，哪个小组的同学画的更漂亮。学生参与游戏，并思考问题。B组更符合整体美感，通过游戏，让学生感受闭环控制系统。提问：1. 为什么B组获胜？2A组控制属于什么控制？B组控制是开环控制吗？学生思考，并回答问题。 因为B组同学没有蒙眼睛。不蒙眼睛时，我们可以调整自己前进的路线和画笔的落点，反之，由于看不到目标，我们无法对前进的路线和画笔的落点进行调整。A组控制是开环控制

5、，B组不是。案例分析：上节课给大家留了一个思考题，在游泳池注水控制系统（定时器）如中，如果进水管单位时间的水流量不一定，那么游泳池水位的高度与进水的时间是不是一一对应呢？这可能会出现什么情况？当多人用水时进水管水压小,进水流量变小,就会出现设定时间到了而水池得水还还没有加到设定的水位。分组讨论：我们能否针对游泳池注水控制系统进行改进，改为闭环控制系统？学生分组讨论。通过分组讨论，培养学生思考问题，表达观点的能力。展示模型：展示自制的游泳池注水装置，并解析：解决办法是: 增加一个检测游泳池水位的装置，把测量到的游泳池当前水位返回到该控制系统的输入端，通过与输入量对比，当实际水位比设定水位低时，控

6、制器控制进水阀门， 继续注水；当实际水位达到设定水位时，控制器发出信号关闭进水阀门.观看模型，听讲。解析：从以上控制系统案例可以看出，在系统的输入端和输出端之间,除了输入到输出传递信息外,还有从输出端返回到输入端的传递信息,(即控制系统把输出量返回到输入端与给定值进行比较,构成一条闭合回路.)闭环控制系统的概念（1）、闭环控制系统是：把控制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。（2）、闭环控制系统的方框图:思考：对比开环控制系统和闭环控制系统的方框图，看看有什么区别与联系？概括学生答案：相同点：都有输入量，控制器，执行器，被控对象，输出量。不同点： 1.开环控

7、制系统的信号是单向的。闭环控制系统中有回路。2. 闭环控制系统比开环控制系统多了比较器，检测装置，阐述：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一个由检测装置组成的环节。学生思考并回答。马上行动：PPT展示：判断下列控制系统是否属于闭环控制系统，画出方框图。控制系统是否属于闭环控制系统方框图家用缝纫机的缝纫速度控制系统电冰箱的温度控制系统走到路灯的声光控制系统交通路口红路灯自动（根据车流量大小改变红绿等时间）系统学生观看PPT，回答问题。思考生活中还有哪些闭环控制系统的例子？学生思考闭环控制在日常生活中应用还有很多:例如：(1)、投篮过程(2)、电热器的温度控制(3)、饮水机的温度控制(4)、马桶

8、水位控制(5)、空调器的温度控制(6)、太阳能热水器的温度控制(7)、电冰箱的温度控制回答问题。小结：1、什么是闭环控制系统？2、闭环控制系统的方框图3、体验闭环控制在日常生活中应用作业：请同学们观察日常生活各找出一个开环控制和闭环控制的系统、并写出它们的方框图教学反思：本节课理论性强，又比较抽象，学生难以理解，因此在没有实物教具的情况下，运用游戏法、对比分析法等教学方式，可以激发学生兴趣，让学生从一个感性的认识提升到了一个理性的认识，学生在自主探究、合作学习中获取解决问题的方法，通过在协作学习中讨论，学生在思维的碰撞下，对问题的认识更加深刻。 本节课学生都能积极主动参与到教学活动中来，配合教师完成游戏，思考探究等教学环节、小组合作中体现了学生团队意识，学生的知识反馈较好，教学目标基本落实。