《控制系统的基本组成与工作过程》

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1、《控制系统的基本组成与工作过程》（第一课时）教学设计　　　　一、教学目标分析　　1、知识目标：①懂得什么样的系统叫开环控制系统，什么样的系统叫闭环控制系统。　　②懂得识别系统框图。　　③理解信息的反馈。　　　2、能力目标：学会使用逆推法分析问题。　　3、情感目标：①通过合作探究来提升同学们的团结合作精神。　　②通过教师自制的模型作品的使用来感触同学们的创作意念。　　二、教学内容分析　　本节通过贴近生活实际的案例分析来让学生逐步了解系统框图，为后续“控制系统框图的绘制”及“控制系统的干扰”铺好基础。这一课时

2、的重点在开环控制系统的组成与工作过程分析，难点在闭环控制系统的信息通路及其比较环节的分析。　　三、学情分析　　学生在此前已有了一定的“流程”、“系统”方面的基础，也有了一定的电学基础，对于系统的组成和系统的工作过程的分析应比较容易上手，特别本课时分析的光控窗帘、水塔水位控制系统都是贴近日常生活的实例，学生是比较感兴趣的，学生可以在比较轻松的氛围中掌握知识。　　　　四、教学策略　　无论何时何地的教学活动，学生始终是教学的主体，教师是教学的主导。如何把学生的思维引导到知识点上，启发学生自己分析解决问题是关键。

3、在上课过程中投影图片、使用自制教具演示实验、展示实物的方式提高学生的兴趣，以此来降低课堂的枯燥乏味。整堂课的课件操作都使用自制的遥控鼠标进行操作，让学生感受到创作在课堂上的应用。在课中还安排一个容易做的小组实验，学生通过动手实验来加深对闭环控制系统的理解在。在课堂最后再通过一个演示实验，把实验过程的分析留给学生作为课后作业去巩固。　　　　五、教学资源准备　　多媒体教室、教学课件、组合遥控鼠标灯1套（自制）、红外线报警器1台、水塔水位控制模型1套（自制）、光控窗帘模型1套（自制）　　　　六、教学过程　　（一

4、）引入　　1、教师从课前放好的报警旁边走过，报警器自动响起。　　教师：大家听到了什么？　　学生：……　　教师：哪些场合能见到类似的报警器？　　学生：……（可能说到商场）　　教师：这些报警器都是能自动报警的，也就是说它是一种能实现自动控制的产品。那在我们身边还有哪些物品是有自动控制功能的呢？　　学生：……　　　　2、投影有自动控制功能的产品图片。　　教师：这是另外的一些自动控制产品。那它们是怎样实现自动控制的呢？　　为了解这方面的内容，那就让我们进入与自动控制有关的内容《控制系统的基本组成与工作过程》的学习

5、。（投影课题）　　（二）新课1、展示光控模型，演示光控窗帘的工作过程。　　2、教师：这是老师自己制作的光控窗帘，它是怎样工作的呢？　　3、投影：　　探究一：如何让光控窗帘实现自动控制？　　有光否窗帘　　教师：窗帘由谁来开、关的？（非人工、自动、）　　学生：……（电动机）　　教师：电动机由谁来控制它运转？　　学生：……（控制电路，由它来控制电动机的正转反转）　　教师：控制电路如何知道何时让电动机运转？　　学生：……（由一个能感知有光线否的传感器送信号给控制电路）　　教师：用怎样的装置感知有光线否呢？　　学生

6、：用光传感器，……　　教师：我们所整理出来的这个光控窗帘模块框图，也是老师在制作这个光控窗帘时的一个思路框图。（投影）　　　　教师：　　我们设计的光控窗帘中窗帘始终都被电动机控制，所以窗帘是一个被控对象。窗帘的开关动作始终由电动机来执行的，所以这里的电动机叫作执行器。而控制电路是控制着电动机运转的，所以这里的控制电路叫控制器。（投影）　　　　教师：我们这里的的传感器是根据什么判定该送信号给控制电路的呢？　　学生：有光否。　　教师：“有光否”就相当于给传感器一个“输入”信号，而窗帘的开关就相当于一个“输出”

7、。（投影完整的光控窗帘框图）　　探究结果1：光控窗帘系统框图　　　　　教师：很明显，从上面的方框图可以很容易看得出光控窗帘的各组成部分，以及光控窗帘的工作过程。象这种方框图我们把它称为系统框图。掌握系统框图的看法、画法对我们今后的设计工作有很大的帮助，就如懂看地图了到哪里都不会迷路。（投影）　　巩固练习1：看红外线报警器实物，试分析报警器有无传感器、控制器、执行器、被控对象？分别是谁？　　5、教师：光控窗帘与红外线报警器都是自动控制系统中的一种。很多同学都会发现在一些比较高的楼房顶上都有一个蓄水塔。平时要

8、往水塔里抽水，是不是需要有人亲自去水塔上开关水阀门的呢？　　学生：（不用）　　教师：如想了解得更清楚，请看我做实验　　（投影“水塔水位控制系统模型”图片，简要说明各部位）　　探究二：水塔是如何实现水位自动控制的？　　　　教师：（展示实物，请一位同学说出各部位名称。开始演示：将水位传感器定在第一条水位线，通电，水泵往水塔里抽水，水位到达传感器位置时水泵即停止抽水，从排水口排水，水位低于第一水位线时水泵又开始抽水；将水位传感器定在