浙江省衢州市仲尼中学高二通用技术《4.3 控闭环控制系统的干扰与反馈》第一课时教案浙江省衢州市仲尼中学高二通用技术《4.3 控闭环控制系统的干扰与反馈》第一课时教案.doc

PAGE  PAGE 5 用心 爱心 专心 浙江省衢州市仲尼中学高二通用技术《4.3 控闭环控制系统的干扰与反馈》第一课时教案 【教材分析】 1.知识结构分析 本节将控制系统置于真实环境中，引入干扰的概念，并通过典型案例，分析和归纳了克服干扰因素的方法，在此基础上引入反馈概念，并对闭环控制系统的作用进行了重点探讨。 2.知识发生发展过程分析 本节知识发生的条件是控制系统工作的真实情景，如骑车、温度控制等，教材通过对真实情景干扰因素的分析、具体问题的解决建构知识，对此，教学上要注意领会和把握。 3.知识学习意义分析 通过本节学习，有助于理解真实的控制系统的工作条件和工作过程，为简单控制系统的设计和改进打下基础。同时，也有利于理解控制精度、控制水平的概念，为学生知识的迁移运用，进行真实控制系统的探究和评价奠定基础。 设计理念 干扰因素和反馈是闭环控制系统中的两个重要的核心概念，闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系统达到稳定。本课堂根据教学目标和学生认知水平的特点，通过引导、分析、小组合作、代表发言等来达到教育教学目标。课堂中体现了学生自主学习，教师启发引导的新课改教学原则。 教学策略设计 根据本课的教学目标，我采用教师讲授，媒体演示，任务驱动，学生自主思考、合作讨论等多种教学方法相结合的策略。 【学情分析】 1.原有认知发展分析 本节是在上节内容基础上的继续，属于知识上爬坡以后的深化和充实。相对于一、二节，知识梯度较小。 2.原有知识结构分析 通过前两节的学习?，学生以了解了控制系统的一般工作模式。但所学内容系理想条件下控制系统的工作过程，对开环和闭环控制系统的理解处于表面化的阶段，需通过本节的学习予以深化。 3.非认知因素分析 注意防止连方面的倾向，面对比较简单的控制实例，部分学生容易轻视，对所论内容不够重视；稍难，则缺乏信心、退缩。 【教学目标】 1.知识与技能：了解闭环控制系统的干扰与反馈的各方面因素。 2.过程与方法：能结合身边的案例找出干扰的因素，并做出分析。 3.情感态度与价值观：培养学生对一个控制系统的理解能力和分析能力，并能从物性到理性过渡，能对学习与人生产生干扰影响的因素进行分析。 【教学重点和难点】 1.能结合案例分析找出影响简单控制系统的干扰因素。 2.熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。 3.学会分析干扰在控制系统的影响，反馈在技术发明和革新中的作用。 【教学流程】 （一）课堂导入 展示图片： 教师提问：平常我们在送走客人获亲朋好友的时候都说一路顺风，那为什么我们在送乘坐飞机的乘客时候却不能这么说呢？（提示根据物理知识进行解释） 学生小组讨论并代表发言 教师总结：飞机在起降阶段速度（地速）比较小，要想使飞机获得足够的升力克服重力而腾空，就需要稍大的空速（相对于气流的速度），那么在地速（相对于地面参考物的速度）相对较小的情况下就需要飞机最好迎风干扰起飞，这样才能达到比较大的空速，已达到足够的升力而起飞。落地亦然。一般的，737型飞机的最大顺风起降限制为5米每秒，也就是说当顺风达到5米每秒时就不能起降了，若下雨（专业说法是“湿跑道”），这个数值就会是3米每秒。如果你祝人家“一路顺风”，那岂不是祝人家不顺利？所以出行时你可以用“一路顺利”来代替“一路顺风”，如果你的朋友是航空界业内人士，你还可以说“航路顺风”，这样会更显专业点。（航路上——起飞以后降落之前当然是顺风好了，可以省油省时间）。类似的事例还有风筝起飞等等。 为此根据以上分析得出飞机起飞是通过分力干扰来实现的。今天我们就一起来研究下干扰与反馈。 【知识复习】 简单回顾控制的分类和组成：1.控制系统的分类是什么？ 2.控制系统有哪几部分组成？ （二）干扰 1.知识讲解 案例分析一：逆风中骑自行车。 教师提问脚踩的力 自行车 行使的速度 风 给定量 被控量 逆风、顺风、上坡路…… ：分析逆风中行驶的自行车哪些因素是输入量，哪些是输出量，哪些是影响车子运行的因素。 学生：根据教师的提问来进行小组分析 2.得出结论：什么是干扰因素：在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰（interference）因素。 3.扩展讨论：生活中还有哪些例子说明“干扰是存在的”？ 4.总结结论：在控制系统中，干扰因素一定有，可能有一个，也可能有若干个。 5.马上行动：在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素？并简单概括理由：开电冰箱的门；电冰箱所在房间的温度从20摄氏度变到32摄氏度；吧热菜或热饭放入电冰箱中；电冰箱外放一盆冷水； 学生小组讨论，并代表发言。 6.思考：在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？（斜线部分为参考答案） 控制系统干扰因素自动扶梯的