1、控制系統(tǒng)的工作過程和方式何方明教學(xué)目標(biāo)分析知識目標(biāo)：1、 熟悉簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程。2、 熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，理解其中的控制器、執(zhí)行器的作用。3、 掌握控制過程的一般描述方法。情感目標(biāo)：使學(xué)生感覺、體驗控制設(shè)計的一般思想方法和技術(shù)方法，激起學(xué)生設(shè)計的欲望，培養(yǎng)學(xué)生富于想象、善于批判、勇于創(chuàng)新的個性品質(zhì)。重點難點重點：通過具體控制系統(tǒng)案例的分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析控制系統(tǒng)的能力，能說清楚簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，以及它們是如何實現(xiàn)控制的。難點：開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的分析和對比。學(xué)情分析 學(xué)生學(xué)習(xí)了第一節(jié)控制手段和應(yīng)用，理解控制的含義，但對什么是

2、開環(huán)控制什么是閉環(huán)控制是空白，這就需要通過多個案例進(jìn)行對比才可以讓學(xué)生掌握開環(huán)控制和閉環(huán)控制以及它們的組成和工作過程。在本主題中，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及限于學(xué)時以及高中學(xué)生現(xiàn)有的知識水平，對控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器、傳感機(jī)構(gòu)和被控對象等環(huán)節(jié)只限定于一般性的理解，不作進(jìn)一步的要求，不去探討其內(nèi)部的工作過程，只了解其輸入和輸出之間的關(guān)系就可以。教材分析節(jié)課根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點及教學(xué)目標(biāo)上的要求,我主要采用了教師講授、學(xué)生閱讀、實物演示、討論交流等教學(xué)方法，運用多媒體展示等教學(xué)手段。讓學(xué)生自主思考，教師充分引導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生的主體主動性。通過多媒體展示案例，實物案例，學(xué)生分析案例，教師點撥，讓學(xué)生自主

3、思考，以及分組討論，然后形成結(jié)論，最后教師總結(jié)，并點明本節(jié)課的知識點。本節(jié)課主要是通過師生互動與交流來達(dá)成。教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課組織學(xué)生游戲：（1） 在墻上貼一張畫有娃娃臉輪廓的頭像，參加游戲的同學(xué)在畫前3米的地方蒙上眼睛，然后走向頭像，并用手中的畫筆給畫添上鼻子或眼睛。（2） 不蒙眼睛的情況下，畫鼻子或眼睛。點評：（1）畫得東倒西歪，很有意思。（2）畫得又準(zhǔn)又好。師：兩種工作過程一樣嗎？生：不一樣。師生總結(jié)區(qū)別：不蒙眼睛時，我們可以調(diào)整自己前進(jìn)的路線和畫筆的落點，反之，由于看不到目標(biāo)，我們無法對前進(jìn)的路線和畫筆的落點進(jìn)行調(diào)整。師：我們這節(jié)課一起學(xué)習(xí)兩種不同的控制系統(tǒng)以及它們的工作過程。（二

4、）進(jìn)行新課案例分析：(1)電風(fēng)扇的風(fēng)速控制：（師生共同分析）通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制實現(xiàn)，給電風(fēng)扇設(shè)定風(fēng)速檔位，電機(jī)就以一定的轉(zhuǎn)速帶動扇葉轉(zhuǎn)動，輸出預(yù)定的風(fēng)速。風(fēng)速控制是該控制系統(tǒng)的輸入，扇葉轉(zhuǎn)速是該控制系統(tǒng)的輸出（一個檔位對應(yīng)著一個風(fēng)速）(2)自動門控制系統(tǒng)(P103) (教師講授)工作過程：1、當(dāng)有人到達(dá)門前某一距離時，傳感器感知，并發(fā)出“有人”的信號；2、 控制器接到傳感器傳來的信號后，經(jīng)變換放大后傳給電動機(jī)（這里的電動機(jī)叫做執(zhí)行器，也稱為驅(qū)動器）3、 電動機(jī)根據(jù)傳來的開門信號轉(zhuǎn)動,門被打開(這里的門叫做被控對象，也稱為被控對象)4、 控制器保持開門信號延時（如10S）后，自動發(fā)出關(guān)門信

5、號，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，門重新關(guān)閉。(3)游泳池注水控制系統(tǒng)（師生共同分析）如果進(jìn)水管單位時間的水流量一定，那么游泳池水位的高度和進(jìn)水時間是一一對應(yīng)的，我們就可以通過設(shè)定注水時間，使游泳池的水位達(dá)到希望的高度。小結(jié)：三個例子的共同點：控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。例子：蒙上眼睛，用手中的畫筆給畫添上鼻子或眼睛 十字路口的紅綠燈定時控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)展示：自制的恒溫箱控制系統(tǒng)觀察師：如何工作的？生：給恒溫箱輸入設(shè)定溫度，通電后，日光燈發(fā)光，使恒溫箱的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度，恒溫箱的雙金屬片斷開，溫度下降，溫度低于設(shè)定溫度，恒溫箱雙金屬片連接，溫度上

6、升。這樣，可以使恒溫箱保持設(shè)定的溫度。師：該控制系統(tǒng)跟前面三個例子的工作過程是否一致？控制系統(tǒng)的輸出量是否對控制系統(tǒng)的工作過程產(chǎn)生影響？老師引導(dǎo)，學(xué)生討論分析，恒溫箱的工作過程：師：這種控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)：我們把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制系統(tǒng)過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。分組討論交流：我們能否針對游泳池注水控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，改為閉環(huán)控制系統(tǒng)？對個小組的改進(jìn)給予點評及肯定，經(jīng)過大家的權(quán)衡，選擇最好的方案：例子：不蒙眼睛的情況下，畫鼻子或眼睛；投籃過程；馬桶水箱的工作過程等師生總結(jié)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別：（1）工作原理的對比：開環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的

7、控制產(chǎn)生任何影響閉環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制系統(tǒng)過程產(chǎn)生影響（2） 工作過程的區(qū)別：開環(huán)控制系統(tǒng)：閉環(huán)控制系統(tǒng)：多了比較環(huán)節(jié)和檢測裝置（2） 信息傳遞過程：開環(huán)控制系統(tǒng)：信息路徑一條：自輸入端傳至輸出端，不存在信息逆向流動。閉環(huán)控制系統(tǒng)：信息路徑兩條：一條自輸入端傳至輸出端，另一條是輸出端信息經(jīng)反饋環(huán)節(jié)返回到輸入端的比較環(huán)節(jié)，形成一個閉合的環(huán)路。（一）本節(jié)課小結(jié)：（師生共同完成）1、 什么是開環(huán)控制系統(tǒng)以及開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程。2、 什么是閉環(huán)控制系統(tǒng)以及閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程。3、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別。板書設(shè)計：練習(xí)：A：電冰箱工作時溫度設(shè)定在一定范圍值，當(dāng)箱內(nèi)溫度變化超過設(shè)定的范圍值時，熱敏電阻的阻值也相應(yīng)地變化，通過熱敏電阻的變化電流經(jīng)過三極管放大器的放大，帶動繼電器，控制壓縮的啟動，實現(xiàn)電冰箱的溫度控制。溫度的變化量是（ ）A、輸入量 B、輸出量 C、控制量 D、其他量B：“神六”在空中運行中，在地面人員對其發(fā)出變軌