1、一、控制的方式与应用任务一 理解控制的含义一、教学目标1.通过分析生活中常见案例，阐述控制的含义。2.通过案例分析，辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。3.观察生活中的案例，概括控制在生活和生产中的应用。二、教学重点、难点阐述控制的含义。辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。三、教学方法讲授法，演示法，任务引导法四、教学过程1、情境导入人们利用收集的雨水进行与园艺浇灌、汽车冲洗、路面冲洗和厕所冲刷等，减少了不必要的浪费，体现了充分利用水资源的可持续发展理念。陈展设计了一套适用于家庭使用的雨水收集系統，利用收集的雨水浇灌家中阳台的植物，冲洗拖把和冲刷厕所。2、新课学习事物的发展与变化具有多
2、样性。例如，降落的雨水可以用来灌溉农田，也可以供人们冲洗物品，还可以发电，但是也可能流入江河，增加洪涝灾害发生的可能性;一棵树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果累累，而且果实有大有小，或酸或甜。技术体验制作盆栽植物自动浇水装置体验目的:经历制作盆栽植物自动浇水装置的实践过程，体会控制的含义与意义。情境展示:陈晨一家假期要外出两周，家里阳台的盆栽植物无人定期浇水。她想制作一个自动浇水装置，从而解决植物无人照料的难题。问题分析:制作一个浇水装置， 能把饮料瓶里的雨水注到花盆下方的接水盘中，使接水盘中保持一定量的水，泥土自动从接术盘里吸取水分，从而保持植物生长的湿润环境。怎么把饮料瓶里
3、的雨水引到接水盘中?如何让接水盘中的水量维持在一定的高度?活动准备:材料:饮料瓶1个、可弯塑料吸管2根、热熔胶粹、接水盘1个、小花盆1个。工具:电烙铁、剪刀、热熔胶枪等。主要过程:1.搭建植物补水装置。(1)用电烙铁在饮料瓶靠近底部位置，上下排列打两个孔。(2)插上两根吸管，把吸管下端修剪成一长一短。(3)将热熔胶涂在吸管和瓶壁连接处，使其密封。(4)等胶干了以后，装上水，盖紧瓶盖，就可以给植物补水了。2.观察装置的工作过程。(1)将两根吸管插入接水盘，当接水盘里的水面低于进气管口时，空气进入瓶子里，瓶内气压与外界相同，在重力作用下，水会从出水管流入接水盘。(2)直到水面与进气管口平齐，出水管
4、不再流水，使接水盘中的水量保持在这个高度。这样就完成了植物接水盘的补水，保持了植物生长需要的水分。讨论:分析与讨论接水盘中的水位高低与进气管位置的关系。事物的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，甚至是人们不希望看到的。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。人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。例如，利用自动浇灌装置给植物补水，并通过改变进气管在接水盘中的位置控制水位;调节电冰箱的温度，使食物能够在低温状态下保存;使用计算机“指挥”先进的生产流水线，实现自动化生产等。理解控制现象,要知道控制要达到什么目的、控制的对象是
5、什么和采取什么控制手段。例如，给盆栽植物补水的控制，控制的目的是使接水盘中的水维持在一定的量，控制对象是接水盘，控制手段是通过进气管口与水面的相对位置决定出水管的出水。再如，汽车的转向控制，其控制目的是改变汽车行驶方向，控制对象是汽车的车轮，控制手段是驾驶者通过转动方向盘推动转向杆，再带动车轮转向。马上行动观察生活中的控制现象，完成下列表格:场所控制装置控制目的控制对象控制手段公共场所红外线水龙头自动出水装置控制需要通过一定的方式或手段来实现。案例分析从电风扇到空调再到智能空调从前，烈日炎炎的夏天，家庭常用的消暑设备是电风扇。随着科学技术的发展，20 世纪30年代空调诞生，人们进人房间后，打开
6、空调，使室内温度保持在设定的温度值，达到降温消署的日的。随着物联网的发展，人们能够在房间以外的任何地方，通过网络提前打开空调，使房间温度、湿度、风量以及空气洁净度稳定在令人舒适的范围。智能空调能根据外界气候条件，按照预先设定的指标对安装在室内的温度、湿度、空气清洁度传感器所传来的信号，进行分析判断，并自动启动制冷或加热、去湿及空气净化等功能，使室内空气达到理想的状态。这三种消暑方式的演变过程可表示为:电风扇空调智能空调手动控制自动控制智能控制思考:对比上述三种控制，比较它们的利弊。第四单元控制及其设计从控制过程中人工干预的情形来分，控制可分为人工控制和自动控制。过去:人们对事物的控制往往采取人
7、工控制(又称手动控制)的方式，控制的过程是在人的直接:干预或全程干预下进行的。随着科学技术的发展，控制技术得到了迅速发展，出现了自动控制。自动控制是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地朝着期望的方向进行。按照控制信号流和执行部件的不同，自动控制可分为气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制等。智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。智能控制主要用于解决复杂系统的控制问题。马上行动请列举生活中从手动控制到自动控制再到智能控制的其他事例。随着技术的不断发展，在很多控制现象中，控制的方式是多样、综合的。机械
8、手就是电子与机械控制的实例。机械手是一种能模仿人的手和臂的动作功能，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其特点是通过编程来完成各种预期的作业。它能部分地昝代人的手工劳动，把人从繁重的体力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，还能扩展人的器官功能，提高劳动生产力。案例分析传送工件的简易机械手机械手通常由控制系统、驱动系统和执行系统等组成，通过程序控制，由气动或液压动力来驱动机械部件执行运转，达成取放零件或部件的功能，使之按照预定工艺进行操作。传送工件的简易机械手的工作过程如图4 -7所示。机械手将工件从A点向B点传送。机械手的上升、下降与左移、右移通过双线圈两位电磁阀驱动汽缸来实现。抓手对工件的夹紧、放松由一个单线阁两位电磁阀驱动汽缸完成，只有在电磁阀通电时抓手才能夹紧。该机械手工作原点在左上方，按下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序依次运动。思考:画出该机械手从工作原点开始到完成一个工件的取放过程的流程图，并思考该机械手控制的日的、对象和手段分别是什么。思维碰撞控制装置的控制日的、控制手段和控制对象是客观存在的，还是人为界定的?3、课堂小结阐述控制的含义。辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。五、教学反思
