《二、闭环电子控制系统的设计及其应用》公开课教案下载

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二、教材分析

《闭环电子控制系统的设计与应用》是苏教版《电子控制技术》第五章第二节，是第一节《开环电子控制系统的设计与应用》的延续和加深。本节主要涉及JN6201、CF741和555系列芯片及基于这些集成芯片的闭环电子控制系统。JN6201是一块相对独立的教学内容，第一节和第二节均有涉及，且第二节的教学内容以第一节的教学内容为基础。而CF741和555系列芯片有一定关联，与第一节的教学内容相关不大。

基于JN6201芯片的闭环电子控制系统，相对较复杂；而基于CF741和555系列芯片的闭环电子控制系统，相对简单，适合初学者。

三、学情分析

本节课的授课对象是高二学生，是一节新课。学生已经学习了前四章的内容，但是尚未学习第五章第一节的内容；电子控制技术的内容相对比较难，学生对相关基础知识的掌握不够扎实，本节学习可能会要复习一些相关知识点；对学生来说，电子控制系统的设计是一个陌生且有难度的课题。因此本节应采用简单的设计案例，带领学生完成简单的设计，克服学生畏难的心理；再以此为基础，引导学生成功构思功能更加强大的控制电路，激发学生的学习动力和自信，也为后面的555芯片的学习和应用打下基础。

学生通过本节课的学习，能够在工程思维和创新设计学科核心素养方面有一定的提升。

四、教学思路

以游泳池水位闭环电子控制系统设计为情景任务，并将该任务分解为两个大任务及相关活动。从易到难，从浅入深，环环相扣，逐步推进，直至达成任务。最终引导学生深入浅出，使学生不再畏电路分析之烦，惧电路设计之难。

任务一：设计游泳池水位闭环电子控制系统任务二：设计（改进）控制电路 活动1：系统分析 活动1：需求分析 活动2：电路连接 活动2：电路连接 活动3：电路仿真试验 活动3：简化电路五、教学重点难点

重点：电子控制系统的分析和设计 难点：电路设计

六、教学准备

课件、电子仿真软件。

七、教学过程

1.构建学习情景，提出设计任务

凤溪村积极参与乡村旅游项目开发，结合自身实际，修建了一个游泳场所。按规定，游泳池水质和水位必须要达标，且水必须一日一换。 由于现实原因，换水通常要在晚上11点后进行，若人工换水，则管理员要经常熬夜。

请你帮该村游泳池管理员设计一个游泳池水位闭环电子控制系统。

2.进行任务一：设计一个游泳池水位闭环电子控制系统

活动1：系统分析

现提供控制电路模块、水泵、水位探头等配件。完善下面的控制方框图。

活动目的：一是复习闭环控制系统的相关知识 ，二是使学生设计任务有一个全局的概念，有全局的、系统的思想。

教师巡视学生填写情况，根据实际情况讲解，补充和巩固学生的基础知识。

活动2：电路连接

现提供CF741芯片（功能见题后），NPN三极管，继电器RL1，二极管，水泵，水位探头及电阻若干，见下图，请连接电路。

活动目的：一是通过连线的形式让学生尝试构建闭环电子控制系统，二是使学生可惜复习继电器部分的注意事项。

教师巡视，指导学生连线，并收集学生中出现的问题。