教学内容 体验控制系统 课时 第一课时 教学目标 1.理解人工控制与自动控制的基本概念。 2.输入和输出在不同控制方式下的不同形式。 3.通过简易恒温槽实验掌握控制系统的关键环节（输入、计算、输出）。 教学重点 理解恒温控制系统的组成、工作原理以及人工控制与自动控制的差异。 教学难点 运用简易恒温槽实验分析温度传感器检测、控制器计算及执行器输出的过程，并解释为何设置温度区间进行控制的重要性。 教学准备 1.实验器材：简易恒温槽装置一套，包括温度传感器、加热电阻、控制板显示模块等组件（或者模拟动画）。 2.教学资料：恒温槽实验记录表、相关视频或动画演示材料、预设不同温度值的操作方案。 教学过程 教学版块 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 1.教师引导学生思考和讨论（或观看资源包视频）： 日常生活中的很多情景都使用了恒温控制，比如空调、冰箱、热水器等，都可以抽象成简单的恒温控制系统。这些恒温控制过程，能通过简单的实验进行模拟吗？ 2.知识建构 在控制系统的输入、计算、输出环节，有些需要人工干预才能完成控制，有些可以自动控制。 学生思考生活中常见控制系统的恒温控制过程 学生了解控制系统中控制类型。 以实际生活中的控制系统为例，引发学生探讨现实生活中的恒温控制实例及其背后的控制原理。 学习新知 一、人工控制与自动控制 1.教师讲授人工控制： 生活中的有些控制系统需要人为干预才能实现控制。 （1）比如在听音乐时，如果音量不合适，就需要人为操作来调节音量； （2）水壶烧水时，需要人为观察到水烧开后关闭炉灶。这一类控制都需要人根据观察或者感受来进行判断并干预。 2.教师讲授自动控制： 还有一些控制系统会测量输出值，输出值的变化影响到输入端（将输出结果作为输入信号），再与预设的目标值（预期效果）进行比较，从而实现自动控制。 （1）有热保温控制系统的水壶会根据加水容量、水温等信息自动控制烧水的时间； （2）空调系统通过温度传感器测量室内温度，将室内温度与预设温度比较，调节出风口的风速和压缩机的功率。 3.组织课堂活动： 让学生对比分析人工控制（如调节音量、观察水壶烧水状态）与自动控制（如热保温水壶、空调系统）的特点和实际应用案例。分小组讨论并填写下表。 控制系统控制方式输入计算输出音响系统人工控制转动调节旋钮无音量增大、减小普通水壶烧水人工控制关闭炉灶无水停止沸腾热保温水壶自动控制检测水温<85℃检测值（85-100)启动加热空调系统自动控制温度<22℃检测值 （22-27)启动制热 二、恒温槽实验 1.教师讲解恒温槽实验： 可以通过简易恒温槽实验，模拟恒温控制过程，观察输入、计算、输出三个环节，来分析这个控制系统的运行过程。 简易恒温槽控制系统的主要组成和功能 设定：预设恒温温度。 检测：温度传感器检测槽内温度，并显示在控制板显示模块上。 调节：检测到的槽内温度与预设的恒温温度进行比较，当槽内温度低于预设温度时，启动加热电阻进行加热，当槽内温度等于预设温度时，关闭加热电阻。 2.学生实践：模拟恒温槽控制系统的运行实验 启动恒温槽控制系统（在电子资源包），设定一个恒温温度数值，如37℃，然后观察系统运行的状态，分析该系统的输入、计算、输出，完成恒温槽实验记录表。 通过实验数据，可以发现这个控制系统属于自动控制系统。恒温槽加热电阻是否启动，跟温度传感器的检测温度和预设恒温温度有关。 一般来说，在设计控制程序时，需要设置一个温度区间来控制是否执行加热。例如，把温度控制在36~38℃的区间内，当温度低于下限36℃时启动加热，当温度达到上限38℃时停止加热。 试一试： 修改恒温槽设定的恒温温度数值，观察恒温槽的运行状态。 学生学习两种控制方式 学生讨论填写表格 组织学生分组操作 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
