第四章 控制與設計第一節 什么是控制
教學目標:1、 理解控制的含義。
2、 積極觀察生活,能從生活中所遇到的和所觀察到的事物中識別出各種受控對象和受控過程。
3、 對控制技術產生強烈的興趣和好奇心,并把它轉化為對后續知識學習的動力。
重難點:
1、 分析案例的控制過程與結果。
2、 體會控制技術應用的廣泛性、重要性。
課時安排:
2課時
知識提綱:
一、控制理論:
1、 公元前3xx年出現。
2、 瓦特最早應用于工業。
3、 1948年,維納的《控制論》出版標志著學科的誕生。
二、事例:
1、 計時水鐘。
2、 飛球控制器。
3、 電燈開關
4、 風扇可調開關學生設計的密碼箱。
教學思路:
從介紹各種控制裝置入手,建立關于控制的初步認識和感性經驗,通過“討論交流”活動強化,并形成關于對控制的基本認識和對控制的描述,同時認識到控制及控制技術應用的廣泛性以及學習控制與設計的意義。
不要求學生對什么是控制做精確的口頭或文字表述,但應通過各種學習活動對其有較深刻的理解。較好地了解控制系統的構成要素,以此為依據分析判斷生活中的哪些對象是控制系統,怎樣實施控制過程。
新課導入:
[師] 同學們好,在上個學期的期末設計方案中,有同學提出這樣一個問題:水塔里的水, 有時是用光了,直到水龍頭沒水出來才知道要抽水,而抽水有時候直到水溢出水塔才能發現。這樣由人工抽水即不及時又有可能造成浪費。針對這個問題,設計了一個自動抽水的控制裝置,當水位低于設定水位時自動抽水,水位達到一定高度后,自動停抽。請同學們講講這個裝置的工作原理。
[生] 放一浮子,隨水位升降。過低時觸動觸發點,電路通,抽水機工作,水位到一定高度后,觸動另一個觸發點,電路斷開,抽水機停止工作。
[生] 很好,這就是一種簡單的自動控制,那么,這節課我們就學習有關控制的知識:第四章 控制與設計的第一節什么是控制。
新課教學:
[師] 請同學們花幾分鐘時間閱讀課本102頁的兩個控制裝置案例。
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[師] 第一個案例,自動飲水器有怎樣的功能,是怎樣實現的?
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[師] 請同學們分析第二個案例的功能及工作原理。
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[師] 像這樣,人們根據自己的目的,通過一定的手段,使事物沿著確定方向發展,就形成控制。
[師] 控制的例子有很多,請同學們收集使用控制技術的實例,并試分析它們的控制效果與原理。
[生] 分組討論------
[師] 請各小組派代表總結本小組的討論。
[生] 發言------
[師] 可見,控制技術有著廣泛的應用。它的應用對人類社會產生巨大的影響。那么,我們就應認識到學習控制技術的重要性,認真學好本章內容。
[師] 關于控制,有一專門的理論,叫做“控制理論”,下面我們來了解一下。(配合課件講解)
[師] 請同學們分析“計時水鐘”和“飛球控制器”的有原理及效果。
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[師] 我們再來看教室里的風扇開關,這是一個可調開關,共五個檔。每個檔對應有一定的轉速。
[師] 每個檔對應一定的電阻,選擇不同檔位,即選擇不同的電阻與風扇串連,風扇即有不同的轉速。