4.2开环控制系统的工作过程说课课件-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修二

探究开环控制系统 兴仁市第一中学 黄敏 贵州省第十三届中小学教师实验教学技能创新大赛 z 目 录 一、教材分析 三、实验教学目标 二、学情分析 五、实验教学过程 六、实验评价 四、实验方案设计 一 、教材分析 苏 教 版 必修2 第四章第二节 《探究开环控制系统的工作过程》 3 学生在前面已经学习了控制的方式与应用，但对控制的基本工作方式和工作原理还缺乏了解。 授课对象为高二学生，已具备一定的探究和学习能力，且学生对进一步学习控制系统知识有极大的探究欲望。 二、学情分析 4 三、实验教学目标 技术素养 通过该实验装置的演示及探究，进一步了解开环控制系统的基本组成和工作过程，提升学生的技术素养。 图样表达 掌握开环控制系统的特点和应用，会用方框图表达简单开环控制系统的工作过程。 创新思维 通过实验教学，拓展学生的创新思维。 5 四、实验方案设计——实验器材及装置 智能家居控制装置 制作材料&工具 材料 控制主板 光、雨滴传感器 红外避障模块 开关 电池 雪弗板 齿轮 电机 颜料等 工具 铅笔 美工刀 钢直尺 502胶水 砂纸 剥线钳等 6 四、实验方案设计——实验线路图 自动门控制系统线路图 7 四、实验方案设计——实验线路图 感应光、雨滴伸缩晾衣架控制系统线路图 8 四、实验方案设计——实验创新点 单 元 实 验 活 动 零 散 教材内容 教材实验活动 一、控制的方式与应用 理解控制 1.制作盆栽植物自动浇水装置 控制的应用 2.制作抛球器模型 二、开环控制系统的工作过程 理解控制系统 1.搭建雨水收集池水位报警装置 分析开环控制系统工作过程 2.搭建定时浇水控制系统模型 三、闭环控制系统的工作过程 解析闭环控制系统工作过程 1.搭建土壤湿度控制系统； 2.搭建抽水控制系统模型 四、控制系统的设计与实施 1.自动升旗控制装置的设计； 2.设计制作雨水收集池水位报警和水位控制系统 实验载体的创新 智能家居简单控制装置设计 设计优势： 控制装置简单直观贴近生活， 学生容易理解 设计可贯穿整个章节，突破重难点 学生学以致用，真正理解身边的控制 2 3 1 9 五、实验教学过程 什么是开环控制系统 ？ 自动门控制系统框图 输入（人体热辐射） 红外检测装置 控制电路 电机 门 输出（门的开启或关闭） 五、实验教学过程 转动角度 红外检测装置、控制电路、电机、 门 感应光、雨滴伸缩晾衣架控制系统框图 五、实验教学过程 输入（光线、雨滴） 光敏、雨滴传感器 控制电路 电机 晾衣架 输出（晾衣架伸缩） 转动角度 输入量 传感器 控制器 执行器 被控对象 输出量 控制量 开环控制系统方框图 红外检测装置 光敏、雨滴传感器 控制电路 电机 门 晾衣架 开环控制系统的特点： 1.信号是单向传递的； 2.没有反馈环节，系统不能自动调节与补偿； 3.输出量不对输入量产生影响； 4.控制精度不高。 开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。 实验拓展 当需要高精度的控制系统时，该如何改变当前所学习的开环控制系统，使其控制精度变高？ 六、实验评价 此次实验教学操作过程和结果合理完整，效果明显，能很好地让学生了解开环控制系统的工作过程及原理，提升学生的技术素养及物化迁移能力。 实验教学效果 基于构建智能家居的教学情景，让学生合作探究开环控制的工作过程，采用基于Arduino作为控制主体来实现简单的控制过程，让学生能充分理解开环控制的工作原理及工作过程。 学科特色与创新 15 谢谢！ $