内容正文:
4.1 控制的方式与应用
苏教版·必修《技术与设计2》
——从身边的家电,看懂“控制”的奥秘
事物的发展与变化具有多样性
丰收、虫害、干旱枯死……
灌溉农田、引发洪灾、发电……
一位高二学生 —— 考取理想大学、就业创业、……
事物的发展结果是多样的,可能是人们预先期望的,也可能与预期目标不相符,甚至是人们不希望看到的。如果想让事物朝期望的方向发展,就必须通过一定的手段对它进行干预,这就是控制。p112
事物的发展与变化具有多样性
结论:控制是一种有目的的行为——目的相同,手段不同,结果不同。
案例分析——大禹治水
事例 对象 目的 手段 结果
鲧gǔn治水 洪水 远离洪水 垒坝筑堰,填塞洪水 愈治愈泛
禹治水 洪水 远离洪水 疏通河道,泄洪为主 水患大治
问题:“父子二人面对同样的洪水,采取的手段不同,结果为何天壤之别?”
一、控制的含义与三要素
1.控制的含义: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。
我们本节主要研究技术领域的控制。
控制(Control)也可理解为掌握住对象不使其任意活动或超出范围,或使其按控制者的意愿活动。
2.控制的三要素
控制对象
控制目的
控制手段
我们要对什么进行控制?who
控制要达到什么样的目标?why
用什么方法手段来实现控制?how
一、控制的含义与三要素
3.分析案例三要素
控制事例 控制对象 控制目的 控制手段
用电风扇调节风速
电风扇
调节风力
换挡
音响
冰箱内的温度
延长食物保存期
调节音量
旋转旋钮
压缩机启停
音响音量调节
电冰箱冷藏食物
一、控制的含义与三要素
二、控制的分类
1.控制的两种分类方式
二、控制的分类——按人工干预程度
人工(手动)控制:控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。
自动控制:在无人直接参与的情况下,使事物的变化准确地按照期望的方向进行。
摇动辘轳,提取井水
用气筒给自行车轮胎充气
电梯的上下运行控制
农用灌溉抽水机自动抽水控制
十字路口定时切换的红绿灯控制
用手旋转按钮打开电灯
人工与自动判断练习
人工
人工
自动
自动
自动
人工
二、控制的分类——按人工干预程度
二、控制的分类——按执行机构的类型
机械控制:以机械运动提供动力
电饭煲的磁钢限温器
普通水龙头开关
二、控制的分类——按执行机构的类型
气动控制:以压缩空气为动力源
公交车的车门
气动紧急切断球阀
二、控制的分类——按执行机构的类型
液压控制:利用液体压力改变操纵对象状态
建筑工地打桩机
电动液压千斤顶
二、控制的分类——按执行机构的类型
电子控制:以电子电路为核心,以弱电控制强电
电子计算器
家用电冰箱
观察并分析太阳能热水器属于什么类型的控制?说说你是如何判断的。
二、控制的分类
自然循环式——液压控制
强制循环式——电子控制
三、控制的应用领域
日常生活领域
工农业生产领域
三、控制的应用领域
军事国防和航空航天领域
三、控制的应用领域
社会生活领域:交通管理信号系统、人口增长的控制政策与措施、法律制度与规范等
三、控制的应用领域
大禹治水、桔槔汲水(人力/简单机械)
人工直接干预
三、控制技术的演变——古代
三、控制技术的演变——近代
蒸汽机调速器、机械钟表
半自动/自动萌芽
三、控制技术的演变——现代
数控机床、自动驾驶、工业机器人
自动控制成熟
三、控制技术的演变——未来
智能家居、无人机自主导航
智能化+无人干预
小组互动作答:
按小组分配任务,每组围绕一个领域(居家生活、学校、城市交通、工农业)列举控制现象,并用“三要素分析法”简要说明。
头脑风暴——生活中的控制现象
1.控制的含义:按照意愿/目的,通过手段使事物朝期望方向发展的行为过程。
五、本节核心知识点回顾
5.控制应用广泛性:日常、农工、军事、社会生活各领域均大量存在控制现象
2.控制的三要素: + +
3.控制按人工干预程度分: (人全程/直接干预) vs (无人直接干预)
4.控制按执行机构分:机械/气动/液压/电子等常见方式(以及智能控制的引入)
控制对象
控制目的
控制手段
人工控制
自动控制
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