控制的手段及应用.docx

控制的手段及应用.docx

《控制的手段及应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《控制的手段及应用.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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：

"1.控制的手段"、2."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。

　　第四单元控制与设计

　　节控制的手段及应用

　　二）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？

　　事例

　　对象

　　目的

　　手段

　　结果

　　古代治水

　　洪水

　　远离洪水

　　垒坝筑堰，填塞洪水

　　愈治愈泛、被帝治死

　　疏通河道，泄洪为主

　　水患大治、传奇英雄

　　现代治水

　　加深加宽过水平面，炸除礁石，建堤防，河道整治，植树造林，保护流域生态环境

　　答案：

通过“疏通河道，泄洪为主”手段实现治理好水患的目的。

　　【案例分析】

　　采取不同的控制手段，所获得的结果是不同的，在当时的具体条件下，垒坝筑堰、填塞洪水短期内也许是可行的，但是长远来讲疏通河道，泄洪才能从根本上解决问题。

　　所以，我们必须采取适当合理的控制手段才能使事物向我们期望的目标发展，这就是控制。

　　案例2：

木牛流马：

　　《三国演义》百二十回“司马懿占北原渭桥诸葛亮造木牛流马”其中描写诸葛亮六出祁山，七擒孟获，威震中原，发明了一种新的运输工具，叫“木牛流马”，解决了几十万大军的粮草运输问题，这种工具比现在的还先进，不用能源，不会造成能源危机。

　　据研究：

木牛和流马是汉代独轮手推车的两种改进设计，通过改进使人的负重有所减轻。

木牛是一种轮子稍小一些的独轮手推车，载重大，前由人拉、后由人推，运行较慢；流马载重小，轮子稍大一些，由一人推，运行速度很快。

诸葛亮所说“木牛流马”应是比喻它们运行的灵便程度和载重量的大小：

木牛行动较笨而慢，像牛；流马行动敏捷而快，像马。

不是说它们外形像牛像马。

　　目的：

帮助军队运送战略物资。

　　案例3：

希罗自动门

　　公元1世纪,希腊人希罗建造的自动打开庙门的装置是最早利用气压和液压为动力的自动门。

如图所示，祭坛点火使1的空气膨胀，水流入2，利用水的重量使轴3转动,将门打开。

祭坛灭火，门即自动关闭。

　　希罗自动门如何实现自动开关门的？

　　利用气压和液压动力装置，实现自动开门、关门。

　　总结：

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。

　　1.控制的涵义

　　人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向预期的目标发展，这就是控制。

　　那么，运用什么手段来实现呢？

　　2.控制的三大要素：

　　）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。

　　[马上行动]找出自行车中存在的各种控制现象：

　　同学每天都是骑自行车来上学的，在行车过程中，我们通常要控制自行车的速度，方向，遇到人多的情况还需要控制刹车使车减速。

　　自行车在行驶时的方向控制问题，其控制的对象就是自行车，控制的目的是为了改变自行车的前进方向，控制的手段就是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮改变方向。

　　自行车在行驶时的速度控制问题，其控制的对象就是自行车，控制的目的是为了改变自行车的前进速度，控制的手段就是骑车人通过车闸，改变自行车的速度。

　　马上行动：

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。

　　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

　　音响的音量控制

　　音响

　　音量的调节

　　旋钮

　　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

　　大禹治水

　　洪水

　　安息洪波、大治水患

　　疏通河道，泄洪为主

　　人力三轮车转弯中的方向控制

　　人力三轮车改变三轮车行驶的方向双手转动车把

　　3.控制的分类：

　　控制的实现需要通过一定的手段。

从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。

　　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。

　　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。

　　案例分析：

从手摇扇到空调器，手动——手动控制——自动控制

　　【举例】电扇的风速控制：

由人操作电扇风速档位，电机以一定的转速带动扇叶转动，输出预定的风速。

　　风扇的风速控制过程中是由人直接参与的，属于人工控制。

　　空调的温度调节控制：

由温度传感器检测室内温度是否达到预设温度，对制冷压缩机进行调控，若室内温度高于预设温度，空调的制冷控制电路就会启动制冷压缩机，送出冷风，当温度下降到预设温度以下，制冷压缩机停止工作。

　　【学生活动】请同学区分人工控制和自动控制。

　　音响的音量控制

　　人工

　　全自动洗衣机

　　自动

　　普通水龙头出水的控制

　　人工

　　电冰箱内温度控制

　　自动

　　自动取款机

　　自动

　　篮球运动员投篮过程控制

　　人工

　　自动烘手机

　　自动

　　自动感应门的开关控制

　　自动

　　电梯的上下运行过程控制

　　自动

　　飞镖的投掷过程控制

　　人工

　　肥胖人群体形控制

　　人工

　　声控走廊灯的控制

　　自动

　　红外自动水龙头出水控制

　　自动

　　红绿灯的转换过程控制

　　自动

　　手摇晾衣架的控制

　　人工

　　光控路灯的控制

　　自动

　　马上行动：

把你了解的人工控制和自动控制的事例填写在下面的横线上：

　　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。

　　二、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。

　　控制在工业生产中的应用

　　控制应用到工业生产中，提高了产品的质量和生产效率，减轻了工人的劳动强度，为工人提供了安全保障。

　　案例1：

汽车自动化生产线。

　　汽车焊装、汽车油漆、汽车检测

　　【讲解】汽车自动装配生产线实现了汽车零件的自动装配、喷漆等，并能对零件的传送速度进行控制，便于生产操作，大大减轻了工人的劳动强度，提高了产品质量和生产效率。

　　控制在农业生产中的应用

　　控制应用到农业生产中，提高了劳动效率，减轻了农民的劳动强度，使农民减少在农田里日晒雨淋的时间。

　　案例2：

农业现代化设施。

　　折射式微喷、锤式微灌、射流式微喷

　　【讲解】农田节水灌溉控制，在控制农田灌溉水量、实现水量均匀喷灌的同时减轻了农民的劳动强度。

　　控制在日常生活中的应用

　　控制应用到日常生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的要求。

　　空调机

　　自动取款机

　　自动控制水龙头

　　……

　　案例3：

现代网络家电。

　　a.海尔y-2070EGZ网络微波炉1、远程控制：

通过因特网、手机短信和移动/固定电话等网络，主人可以在任何时间、任何地点远程操作家里的微波炉，给独自在家的儿童做一顿美餐；2、无线通讯：

主人所发送的控制信号通过家庭网关无线通讯至微波炉，没有繁杂的走线，消除厨房安全隐患；

　　菜单下载：

从因特网下载烹调菜单，享受最新的美味；

　　自动反馈：

微波炉的运行状况、机身故障等信息可通过因特网、e－ail、手机短信和电话等网络即时通知用户或售后厂商；

　　智能安全管理：

远程加、解锁，保护家中儿童；

　　b.无线遥控技术，使安装高度不再受限，操作更加自如智能变速技术,只要你选择智能变速技术，系统便会自动转换功率，从而实现更多的热水出水量，让我们的洗浴更加舒适

　　专利防电墙技术，确保您即使在不安全用电环境下的洗浴安全安全预警技术，时刻监测用电环境，当用户家地线带电，显示屏报故障显示“E4"，蜂鸣器发出警示音，提醒用户家中存在用电隐患c.网络超薄氧吧换新风空调

　　远程控制：

通过因特网、手机短信和移动/固定电话等网络，主人可以在任何时间、任何地点远程操作家里的空调；

　　无线通讯：

主人所发送的控制信号通过家庭网关无线通讯至空调，无须布线，不影响房间美观；

　　操作简单：

无须下载任何管理软件；

　　自动反馈：

空调的运行状况、机身故障等信息可通过因特网、e－ail、手机短信和电话等网络即时通知用户或售后厂商；

　　智能享受：

主人在快到家时预先打开家里的空调，长期不在家时也可以打开空调进行除湿等操作，既节能环保又能够最大限度的享受舒适的生活；

　　智能化空气调节：

如果配上相应的网络空气质量传感器，当家庭中某项指标超标时，空调会自动启动相应的功能进行调节；

　　功能简介：

正压换新风氧吧，健康除菌光，超薄时尚外观，自动可关闭进风口，强力杀菌媒，辅助电加热，停电补偿技术，健康负离子，夜光按键遥控器。

　　控制在社会生活中的应用

　　控制应用到社会生活中，使整个社会能协调、健康、有序地发展。

　　控制人口增长，提高人口素质

　　各种法律制度

　　交通管理

　　……

　　控制在军事、国防中的应用

　　控制应用到军事国防中，提高了国家防备和抵抗侵略的能力，为保卫国家的主权、统一、领土完整和安全提供了必要的条件。

　　【辩论】自动控制技术在各行各业的应用，一方面减轻了人的劳动强度，解放了生产力，另一方面也可能造成失业人数的增加，对此，你持什么观点呢？

请分小组讨论，并说明原因。

　　这两个命题并不矛盾。

从经济学角度，发展密集型产业，解放劳动力，是社会发展的趋势，而富余的劳动力，则可以通过发展第三产业得以解决。

　　小结：

　　一、控制的手段:

　　1.控制的涵义

　　2.控制的三大要素：

　　3.控制的分类：

　　二、控制的应用

　　练习：

　　2.机械控制：

普通水龙头、浮子——杠杆水位控制、电饭煲等。

　　电子控制：

电子计算器、家用电冰箱、自动门、汽车自动变速器的电子控制装置。

　　气动控制：

化工生产中常用的气动阀门、公交车车门开关控制。

　　液压控制：

建筑工地打桩机、修理汽车用的油压千斤顶。