4.2开环控制系统的工作过程 教案-2020-2021学年高二苏教版2019通用技术必修《技术与设计2》
第四章 控制及其应用
4.2开环控制系统的工作过程
一、教材分析：
任务一“理解控制系统”侧重探究控制的形成过程；任务二“分析开环控制系统工作过程”侧重探究开环控制系统的组成及控制信号流程。教材通过各种方式让学生学以致用，加深对控制系统和开环控制的理解。
二、教学目标：
1.通过技术体验活动，理解控制系统的含义，熟悉简单开环控制系统的基本组成和工作过程，理解其中控制器、执行器等的作用，辨析开环控制系统的特征。
2.会用方框图表达简单开环控制系统工作过程。
三、教学重难点
1.理解开环控制系统概念。
2.能分析开环控制系统方框图。
四、教学过程
- 走进情境：
家庭雨水收集系统使用时，每逢雨季，雨水收集池的水位就会随着雨水的不断注入而升高，当水位升到一定高度时，雨水就从溢水口溢出排放出去，造成了雨水资源的浪费。如何避免浪费？
- 搭建雨水收集池水位报警装置
（1）观看视频“搭建雨水收集池水位报警装置”
（2）报警控制系统流程图
（3）思考：
① 如果把电极水位传感器改为干簧管传感器，该装置需如何改进？（教室先解说什么是干簧管传感器）
参考答案：电极水位传感器用干簧管传感器代替，导线与干簧管两端相连，可放于最高水位处。用发泡胶让传感器磁铁浮于水面，随水位的变化而上下移动，到达最高水位时就可触动干簧管，实现水位报警。
② 已经有报警装置，为什么还要留溢流口？
报警装置只能提供达到最高水位的消息，它与溢流孔没有关系。溢流孔是当水池中的水满后，让多余的水沿设定方向流出，防止流到别处。
- 理解控制系统
水位是该控制装置的输入，通过水位传感器将信息传送到控制器；当水位达到报警值时，控制器输出信号到报警器，发出声光报警。这样一个系统称为控制系统。
任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成了一个系统，称为控制系统。
- 搭建定时浇水控制系统
思考：
（1）该系统如何工作的？
（2）浇灌6盆花和浇灌10盆花，其回流管的流量是否一样？
控制系统的方框图将时间设定到定时浇水控制系统的定时器中，到了设定时间就自动接通潜水泵，开始往水管里抽水，通过调节定时器通电时长，控制滴到植物土壤中的水量。
