高中通用技术苏教版选择性必修1《电子控制技术》：三、开环电子控制系统和闭环电子控制系统-教学设计 (2).docx

教学设计

课程基本信息

学科

高中通用技术

年级

高二

学期

春季

课题

开环电子控制系统和闭环电子控制系统

教学目标

1.通对电子控制系统的分析能够说出反馈在电子控制系统中的作用

2.能够说明开环控制系统和闭环控制系统的区别并会用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程

3、搭建自动控制路灯模型熟悉面包板的使用

教学重难点

教学重点：

1.电子控制系统的组成

2.反馈在电子控制系统中的作用

教学难点：

1.搭建自动控制路灯模型熟悉面包板的使用

教学过程

情境引入：

夏天到了，天气越来越炎热，于是小明从网上买来材料设计并组装了一款红外感应电风扇。下面我们来研究一下该红外感应电风扇的控制过程。

辨析开环控制系统及应用：

教师视频展示感应电风扇的工作过程

问题一：红外感应小风扇主要由那几部分组成？

红外感应器，控制电路，电机，风扇头，支架

问题二：那么大家能不能分析一下红外感应电风扇的工作过程？

红外传感器检测到人体红外信号，信息传递给电子控制电路，最终电子电路控制电机转动带动扇叶转动。

下面具体来分析电子控制系统的组成

输入部分—通常由各种传感器组成

控制处理部分—一般由各种控制功能的电子电路（或为处理器）组成

输出部分—一般由电磁继电器、伺服电机等多种执行机构组成

4.开环电子控制系统：

电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响，被控量的变化不会引起控制量的改变，即没有反馈，这种电子控制系统叫作开环电子控制系统。

案例一：声控灯

问题一：请同学们来分析一下声控灯电子控制系统的工作过程并完成学案上的方框图：

声控灯

声控灯电子控制系统的基本组成

声音传感器

控制电路

电子开关

技术体验：搭建自动控制路灯模型

体验目的：通过制作自动控制路灯模型，加深对电子控制系统的理解。

问题分析：路灯模型在环境照度不足时，能够自动点亮，而在环境照度充足时，又能自动熄灭

1、拓展：面包板（教师讲解）

面包板由三部分组成：上电源区、中元器件区和下电源区。

上下电源区：5孔一段，“同行相通，不同行则不通”。

中元器件区：5孔一段，互相导通，“同列相同，不同列则不通”。

元器件基本知识

活动：学生尝试搭建自动控制路灯模型

主要过程：1.在面包板上搭接自动控制路灯模型

2.进行自动控制试验

（1）用手遮住光敏电阻模拟夜晚

（2）手移开模拟白天

4、教师播放自动控制路灯模型的工作视频

讨论：能不能修改以上电路将“无光时发光二极管点亮”变成“有光时发光二极管点亮”？

方法一、将R1和Rg位置互换方法二、将NPN型三极管换成PNP型

三、体验闭环电子控制系统及其应用

1、知识点回顾：

闭环控制系统：控制系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。

2.案例二：家用电冰箱电子控制系统

常见的家用电冰箱由压缩机，蒸发器和冷凝器组成，它们之间由一根管道连接，管道里装满制冷剂。管道底部压缩机使制冷剂不断在管道内部循环来达到制冷效果。

请同学来分析一下电冰箱电子控制系统的工作过程

输入：根据电冰箱内所放置食物的保存要求，预先设置一个恰当的冷藏温度。

控制（处理）：由电子电路组成，其核心部件是微处理器，能够对预先设置和输出中检测的电信号进行比较、分析和判断，并发出指令。

输出：由电磁继电器等组成，电磁继电器接收电子电路发送的指令后，执行压缩机工作电路的通断控制。

检测与反馈：主要由温度传感器组成，用它检测电冰箱冷藏室的温度，并将温度转变为电信号反馈到控制（处理）部分。

问题：请同学们举例身边的开环电子控制系统和闭环电子控制系统

开环：电子门铃、感应小夜灯、遥控

闭环：电热水器、空调、智能电饭煲

四、小结

备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可自行补充增加。