苏教版高中通用技术选修1 二、闭环电子控制系统的设计及其应用 教案.docx

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1、5. 2闭环电子控制系统的设计和应用教 材：(凤凰国标教材)普通高中课程标准实验教科书 通用技术(选修1)文档内容：闭环电子控制系统的设计和应用章 节：第五章电子控制系统的设计和应用第二节闭环电子控制系统的设计和应用课 时：第一课时作 者：一、教学分析1 .教材分析本教学设计是第五章“电子控制系统的设计与应用”的第二节，主要通过鸡蛋孵化温度 控制器的设计和应用案例分析介绍闭环电子控制系统的设计和应用。教材在第一章“电子控 制系统概述”中已经介绍了电子控制系统的组成和一般的工作过程，并简单介绍了常见的闭 环电子控制系统的相关知识。电子控制系统课程是一个实践性强、创造空间大、涉及知识面广的课程模块

2、。所以教材 在上节课的基础上有一定的延伸，通过两个经典的设计案例使学生亲历这一设计过程。2 .学情分析学生在日常生活中经常会接触到电子控制系统，但是对于闭环电子控制系统的工作过程 和设计原理并不是很了解，对这些技术产品往往还有一种神秘感。尽管学生在技术与设计 2中已经学习过对控制量和被控制对象的分析，但闭环电子控制系统中输出局部的组成比 较复杂，学生对各种控制与被控制的关系还是比拟模糊的。所以，在教学中通过具体的实践 活动来加强学生的理解。二、教学目标1 .知识与技能目标(1)能用集成电路等设计和安装简单的闭环电子控制系统。(2)能对简单的闭环电子控制系统进行调试和改进。2 .过程与方法目标(

3、1)通过案例分析和实践活动了解闭环电子控制系统的设计与安装的技术方法。(2)通过鸡蛋孵化温度控制器的设计与安装，亲历电子控制系统的设计过程。3 .情感态度与价值观。(1)通过鸡蛋孵化温度控制器等闭环电子控制系统的设计与安装，让学生进一步领悟 系统的一般思想和方法。(2)通过鸡蛋孵化温度控制器闭环电子控制系统的设计安装，鼓励学生展开想象，大 胆创新，提高学生对技术课程的积极态度。二、教学重点1 .用方框图分析生活中常见的闭环电子控制系统的工作过程。2 .用数字集成电路等安装简单的实用电路来设计和安装闭环电子控制系统。三、教学难点1 .用集成电路等设计和安装闭环电子控制系统。2 .闭环电子控制系统

4、的设计和调试四、教学策略讲授、讨论、案例分析、小组合作、活动探究。(1)复习引入，JN6201集成电路芯片输入和输出关系。(2)归纳闭环电子控制系统的工作过程，及其与开环电子控制系统之间的区别与联系。(3)图片引入，温度控制系统的介绍。(4)课堂演示环节(师生共同完成)：鸡蛋孵化温度控制器的设计与应用。(5)实践活动：自己设计方案完成鸡蛋孵化温度控制器的设计与应用的拓展。(6)总结：设计和安装闭环电子控制系统的一般步骤和考前须知。(7)拓展延伸。六、教学准备1 .教学资源的准备多媒体教学设备、通用技术专用教室、各类相关图片、各种电子控制系统的元器件 和材料等。2 .教学课件的准备教学课件比拟简

5、洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。七、教学过程1引入亲爱的同学们，图片中毛茸茸的小鸡可爱么？这些可爱的小鸡是鸡妈妈趴在窝里一动不 动21天，用自己的体温孵化出来的，多么伟大的母亲！每年春天，山里人家都是靠母鸡来 孵化小鸡，我想建一个养鸡场，大规模养殖小鸡。亲爱的同学们，你能利用你所学的知识帮 我大批量的孵化小鸡么？是的，我们可以设计一个鸡蛋孵化温度控制系统，那么温度控制在 多少度呢？小鸡的最正确孵化温度是3739(范围内。所以我们这节课的主要任务出来了。2设计任务：设计一个鸡蛋孵化温度控制系统3设计要求：要求孵化的温度控制在3739范围内4设计分析：任何一个控制系统我们都要从

6、控制的三要素出发：被控对象、控制的目的、 控制的手段。我们的被控对象是孵化器，目的是让孵化器的温度保持在3739范围内， 要采取开环还是闭环控制系统呢？为什么？是的，闭环。因为需要一个反应装置将孵化器的 温度时时的报告给控制中心。接下来我们根据闭环电子控制系统方框图,选择元器件输入输入比拟器检测反应被控对象是孵化器，需要电炉和继电器来给孵化器加热，用2个温度传感器来检测孵化 器的温度，然后报告给控制中心，控制中心采用JN6201集成电路芯片组成的控制电 路。我们拿出导学案，复习一下JN6201集成电路芯片的输入和输出。14控制（处理）微处理器多谐振荡器JN62014音乐集成I9-n电路芯片.5

7、设计探究探究一 JN6201集成电路芯片和电热丝的连接GNDGNDVCC01020304JN62。1411109探究二 升温时t37时，如何实现JN6201芯片控制孵化室加热（在图1画）探究四 降温时当37。（2139。（2时，孵化室要加热么？（在图1画）怎么办？6电路安装和调试（1）根据上图鸡蛋孵化温度控制器电路图安装电路。（2）在继电器触点上接一个12V的电灯电路。（3）设定输入量的下限温度值为37。（4）设定输入量的上限温度值为39（5）模拟实验 在烧杯中盛凉水，将温度传感器Rtl放入 水中，此时上面一排数字 显示此时的水温，水温37,继电器闭合，灯泡亮起来。将热水逐渐倒入烧杯中，水温上升，当温度37,继电器断开，灯泡 熄灭。（6）将经过调试后的温度控制电路的继电器触点接低压电炉电路。将装有温度 传感器的烧杯置于垫有石棉网的电炉之上。观察整个系统能否正常工作。7课堂小结8拓展延伸假设要求孵化的温度控制在3640oC范围内，该如何调节呢?