通用技術(shù)優(yōu)質(zhì)課件第四單元控制與設(shè)計第一節(jié)控制的手段與應(yīng)用

1、第四單元第四單元 控制與設(shè)計控制與設(shè)計 第一節(jié)控制的手段與應(yīng)用第一節(jié)控制的手段與應(yīng)用通用技術(shù)備課組通用技術(shù)備課組教學(xué)目標：教學(xué)目標：1.理解控制的含義理解控制的含義2.了解控制的手段了解控制的手段3.理解控制在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用理解控制在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用1、控制的手段、控制的手段2、控制的應(yīng)用、控制的應(yīng)用一、控制的手段一、控制的手段 事物的發(fā)展與變化具有多樣性。例如，一事物的發(fā)展與變化具有多樣性。例如，一棵樹可能因為某種原因結(jié)不出果實，也可能碩果棵樹可能因為某種原因結(jié)不出果實，也可能碩果累累，而且果實可能有大有小，或酸或甜；降落累累，而且果實可能有大有小，或酸或甜；降落的雨水，可以用來灌溉農(nóng)

2、田，也可以供人們沖洗的雨水，可以用來灌溉農(nóng)田，也可以供人們沖洗物品，還可以發(fā)電，但也可能流入江河，甚至有物品，還可以發(fā)電，但也可能流入江河，甚至有可能引起洪澇災(zāi)害?？赡芤鸷闈碁?zāi)害。魚塘：魚塘：成熟的西瓜：成熟的西瓜：流行性病毒：流行性病毒：指出下列事物發(fā)展與變化的多種可能性：指出下列事物發(fā)展與變化的多種可能性： 事物的發(fā)展結(jié)果可能是人們預(yù)先期望的，事物的發(fā)展結(jié)果可能是人們預(yù)先期望的，也可能與預(yù)期的目標不相符，甚至是不希望得也可能與預(yù)期的目標不相符，甚至是不希望得到的。如果人們想達到某一特定的目的，就必到的。如果人們想達到某一特定的目的，就必須借助適當(dāng)?shù)氖侄蝸韺崿F(xiàn)。須借助適當(dāng)?shù)氖侄蝸韺崿F(xiàn)。馬上

3、行動馬上行動干涸干涸溢出水溢出水其中的魚可能多而其中的魚可能多而肥，可能少而弱肥，可能少而弱被摘下吃掉被摘下吃掉榨汁榨汁爛掉爛掉傳染人群傳染人群使人發(fā)病使人發(fā)病被人的抵抗被人的抵抗力所戰(zhàn)勝力所戰(zhàn)勝通過預(yù)防和綜合通過預(yù)防和綜合治理而被控制治理而被控制案例分析案例分析 大禹是中國古代的傳奇英雄人物，他所處的年代洪大禹是中國古代的傳奇英雄人物，他所處的年代洪水泛濫而久治不息。他的父親鯀受堯的命令而治水，采水泛濫而久治不息。他的父親鯀受堯的命令而治水，采用壘壩筑堰、填塞洪水的方法，結(jié)果愈治愈泛，水患益用壘壩筑堰、填塞洪水的方法，結(jié)果愈治愈泛，水患益盛，最終被舜帝治罪而死。鯀死后，水患并未止息。大盛，最

4、終被舜帝治罪而死。鯀死后，水患并未止息。大禹子承父業(yè)，接受舜的命令進行治水。大禹治水，一改禹子承父業(yè)，接受舜的命令進行治水。大禹治水，一改其父其父“以以塞而阻水塞而阻水”的方法，以疏通河道、泄洪為主，的方法，以疏通河道、泄洪為主，經(jīng)過經(jīng)過1313年的努力，終于年的努力，終于“洪波安息洪波安息”、“水患大治水患大治”。思考：大禹治水的過程中，通過什么思考：大禹治水的過程中，通過什么手段實現(xiàn)了什么樣的目的？舉出生活手段實現(xiàn)了什么樣的目的？舉出生活中通過某些手段實現(xiàn)特定目的的事例。中通過某些手段實現(xiàn)特定目的的事例。大禹治水大禹治水二、控制的涵義二、控制的涵義人們按照自己的意愿或目的，通過一定人們按照

5、自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標發(fā)展，這的手段，使事物向期望的目標發(fā)展，這就是控制（就是控制（control）。）。 例如：射手通過瞄準，使箭射中例如：射手通過瞄準，使箭射中靶心；人們通過電冰箱獲得適當(dāng)靶心；人們通過電冰箱獲得適當(dāng)?shù)臏囟?，使食物能夠長期存放；的溫度，使食物能夠長期存放；先進的生產(chǎn)流水線通過計算機的先進的生產(chǎn)流水線通過計算機的“指揮指揮”，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等。，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等。試驗?zāi)康模和ㄟ^圓形齒輪與條形齒輪（齒條）組試驗?zāi)康模和ㄟ^圓形齒輪與條形齒輪（齒條）組合起來產(chǎn)生的控制作用，理解控制的含義。合起來產(chǎn)生的控制作用，理解控制的含義。試驗準備：圓形齒輪、條形齒

6、輪組各一個，其他試驗準備：圓形齒輪、條形齒輪組各一個，其他材料根據(jù)自己的設(shè)計需要準備。材料根據(jù)自己的設(shè)計需要準備。1、在圓形齒輪上安裝轉(zhuǎn)動手柄。、在圓形齒輪上安裝轉(zhuǎn)動手柄。2、將條形齒輪平放于光滑桌面上。、將條形齒輪平放于光滑桌面上。3、選擇合適的支架支撐圓形齒輪，保證齒輪間的合。、選擇合適的支架支撐圓形齒輪，保證齒輪間的合。4、轉(zhuǎn)動圓形齒輪上的手柄，觀察條形齒輪的運動方式。、轉(zhuǎn)動圓形齒輪上的手柄，觀察條形齒輪的運動方式。（也可自行設(shè)計一個小試驗，使得當(dāng)圓形齒輪轉(zhuǎn)動時，條形（也可自行設(shè)計一個小試驗，使得當(dāng)圓形齒輪轉(zhuǎn)動時，條形齒輪朝著某一方向做直線運動）齒輪朝著某一方向做直線運動）試驗過程：試驗

7、過程：通過齒輪組可將手動圓周運動轉(zhuǎn)變通過齒輪組可將手動圓周運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動。圓形齒輪與條形齒輪為直線運動。圓形齒輪與條形齒輪組合起來，能控制物體的前后挪動組合起來，能控制物體的前后挪動或物體的提放，電腦光驅(qū)上光盤盒或物體的提放，電腦光驅(qū)上光盤盒彈出和縮回的控制，就應(yīng)用了這個彈出和縮回的控制，就應(yīng)用了這個裝置。裝置。試驗總結(jié)：試驗總結(jié)：馬上行動找出自行車中存在的各種控制現(xiàn)象。剎車控制、速度控制、方向控制剎車控制、速度控制、方向控制理解任何控制現(xiàn)象，都要明確控制的對象是什么，理解任何控制現(xiàn)象，都要明確控制的對象是什么，控制要達到什么目的和采取什么控制手段?？刂埔_到什么目的和采取什么控制手段。例

8、如，人力三輪車轉(zhuǎn)彎過例如，人力三輪車轉(zhuǎn)彎過程中的方向控制問題，其程中的方向控制問題，其控制的對象控制的對象就是人力三輪就是人力三輪車，車，控制的目的控制的目的是為了改是為了改變?nèi)嗆囆旭偟姆较?，變?nèi)嗆囆旭偟姆较?，控控制的手段制的手段是騎車人通過雙是騎車人通過雙手轉(zhuǎn)動車把，改變前輪的手轉(zhuǎn)動車把，改變前輪的方向并帶動后輪。方向并帶動后輪。馬上行動馬上行動控制事例控制事例控制的對象控制的對象控制的目的控制的目的控制的手段控制的手段電風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)速快電風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)速快慢的控制慢的控制電風(fēng)扇電風(fēng)扇調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)速度換檔換檔 音響的音量控制音響的音量控制音響音響音量的調(diào)節(jié)音量的調(diào)節(jié)旋鈕旋鈕燃氣熱水器溫度的燃氣

9、熱水器溫度的控制控制熱水器熱水器調(diào)節(jié)出水口調(diào)節(jié)出水口溫度的高低溫度的高低改變?nèi)細饣痤^的改變?nèi)細饣痤^的大小大小用噴霧器噴灑農(nóng)藥用噴霧器噴灑農(nóng)藥噴霧器噴霧器給莊稼治病給莊稼治病操作噴霧器的手操作噴霧器的手柄柄 三、控制的分類三、控制的分類從控制過程中人工干預(yù)的情形來分：從控制過程中人工干預(yù)的情形來分： 人工控制（手動控制）：人工控制（手動控制）：人工紡紗、打開普通自人工紡紗、打開普通自來水龍頭，撳按鍵打開電燈、駕駛汽車等；來水龍頭，撳按鍵打開電燈、駕駛汽車等； 自動控制：自動控制：數(shù)控機床、飲料自動裝罐生產(chǎn)線、花房恒數(shù)控機床、飲料自動裝罐生產(chǎn)線、花房恒溫控制、十字路口紅綠燈的轉(zhuǎn)換等溫控制、十字路口

10、紅綠燈的轉(zhuǎn)換等按照執(zhí)行部件的不同，控制分為：按照執(zhí)行部件的不同，控制分為：機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制等機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制等 機械控制機械控制氣動控制氣動控制液壓控制液壓控制電子控制電子控制機械控制機械控制電壓力鍋 液壓盤式制動器液壓盤式制動器 氣壓盤式制動器氣壓盤式制動器 滾筒洗衣機滾筒洗衣機 以前在烈日炎炎的夏天，人們用手搖芭蕉扇扇風(fēng)消暑。以前在烈日炎炎的夏天，人們用手搖芭蕉扇扇風(fēng)消暑。隨著電風(fēng)扇的產(chǎn)生，人們消暑納涼的手段得到了改進。電風(fēng)扇的葉片裝隨著電風(fēng)扇的產(chǎn)生，人們消暑納涼的手段得到了改進。電風(fēng)扇的葉片裝在電機的軸上，電機轉(zhuǎn)動時帶動葉片一起轉(zhuǎn)動從而產(chǎn)生風(fēng)，

11、達到消暑的在電機的軸上，電機轉(zhuǎn)動時帶動葉片一起轉(zhuǎn)動從而產(chǎn)生風(fēng)，達到消暑的目的。目的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，20世紀世紀50年代，人們發(fā)明了空調(diào)器?？照{(diào)器利用年代，人們發(fā)明了空調(diào)器?？照{(diào)器利用制冷機進行制冷，使室內(nèi)溫度恒定在人們所設(shè)定的溫度值，從而達到降制冷機進行制冷，使室內(nèi)溫度恒定在人們所設(shè)定的溫度值，從而達到降溫消暑的目的。溫消暑的目的。手搖扇手搖扇電風(fēng)扇電風(fēng)扇空調(diào)器空調(diào)器手搖扇子產(chǎn)生風(fēng)手搖扇子產(chǎn)生風(fēng)電機帶動葉片轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生風(fēng)電機帶動葉片轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生風(fēng)自動調(diào)溫自動調(diào)溫手動手動手動控制手動控制自動控制自動控制 控制的應(yīng)用自古就有，并在近代得到了迅速發(fā)控制的應(yīng)用自古就有，并在近代得

12、到了迅速發(fā)展，它涉及到社會生活生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。展，它涉及到社會生活生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。 控制應(yīng)用到生活中，提高了人們的生活質(zhì)量，控制應(yīng)用到生活中，提高了人們的生活質(zhì)量，人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之能滿足人們的需要。人們通過空調(diào)器對房間境，使之能滿足人們的需要。人們通過空調(diào)器對房間的溫度進行控制，使房間溫度處于人體適宜的狀態(tài)；的溫度進行控制，使房間溫度處于人體適宜的狀態(tài)； 生產(chǎn)中往往需要對溫度、濕度、壓力、速度及加工動作進行控制，控制在生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。汽車自動裝配生產(chǎn)流水線實現(xiàn)了汽車零件的自動裝配、噴漆等，并能對零件

13、的傳送速度進行控制，便于生產(chǎn)操作，大大減輕了工人的勞動強度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率；農(nóng)田節(jié)水灌溉控制，在控制農(nóng)田灌溉水量、實現(xiàn)水量均勻噴灌的同時，減輕了農(nóng)民的勞動強度。 控制在軍事、國防等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。精密制導(dǎo)武器能夠?qū)δ繕诉M行精確攻擊，火箭能將各種衛(wèi)星準確送入太空軌道，“神州五號”飛船遨游太空、準確返回地面，控制起著重要的作用。思考:電熱水器及其玻璃管辯論自動控制技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用，一方面減輕了人的勞動強度，解放了勞動生產(chǎn)力，另一方面也可能造成失業(yè)人數(shù)增加。對此，不同的人持有不同的觀點。請就此進行辯論?？刂普摰睦碚摳攀隹刂普摰睦碚摳攀?控制論是著名美國數(shù)學(xué)家維納（控制論是著名美

14、國數(shù)學(xué)家維納（Wiener N）同他的合作者自覺地適應(yīng)近代科學(xué)技）同他的合作者自覺地適應(yīng)近代科學(xué)技術(shù)中不同門類相互滲透與相互融合的發(fā)展術(shù)中不同門類相互滲透與相互融合的發(fā)展趨勢而創(chuàng)始的。它擺脫了牛頓經(jīng)典力學(xué)和趨勢而創(chuàng)始的。它擺脫了牛頓經(jīng)典力學(xué)和拉普拉斯機械決定論的束縛，使用新的統(tǒng)拉普拉斯機械決定論的束縛，使用新的統(tǒng)計理論研究系統(tǒng)運動狀態(tài)、行為方式和變計理論研究系統(tǒng)運動狀態(tài)、行為方式和變化趨勢的各種可能性。控制論是研究系統(tǒng)化趨勢的各種可能性。控制論是研究系統(tǒng)的狀態(tài)、功能、行為方式及變動趨勢，控的狀態(tài)、功能、行為方式及變動趨勢，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，揭示不同系統(tǒng)的共同的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，揭示不同系統(tǒng)的共同的控制規(guī)律，使系統(tǒng)按預(yù)定目標運行的技術(shù)科制規(guī)律，使系統(tǒng)按預(yù)定目標運行的技術(shù)科學(xué)。學(xué)。 1、分析下列控制現(xiàn)象是