第12课 闭环控制助稳定 教学设计-2025-2026学年六年级信息科技全一册（人教版）

第12课《闭环控制助稳定》教案

一、教学目标分析

知识与技能

1.能够结合控制系统实例描述闭环控制的特点。

2.能够了解闭环控制系统的应用。

3.能够了解反馈对控制系统的优化作用。

过程与方法

1.通过分析闭环控制的微波炉、空调等实例的工作过程，培养逻

辑分析能力。

2.通过以小组为单位上网搜索资料、讨论闭环控制系统的特点及

应用，提升合作学习和信息搜集整理能力。

情感态度价值观

1.学生在不断完善作品的过程中，养成认真严谨、精益求精的学

习态度。

2.学生体验在线评价的便捷高效，感受信息技术为学习生活带来

的便利，激发学习兴趣。

二、教学内容及重点

教学重点

1.闭环控制的特点，包括存在反馈、自我调节能力较好、抗干扰

能力较强等。

2.闭环控制系统工作过程示意图的绘制，如空调、冰箱、温室大

棚等。

教学难点

1.理解闭环控制系统中反馈的作用机制以及如何实现自我调节。

2.能够准确绘制不同闭环控制系统的工作过程示意图，并理解其

工作原理。

三、教学过程设计

教学过教学内容教学方

程法

师：同学们，生活中我们常接触空调，空调能问题导

维持舒适室温，它是如何做到的呢？这就涉及向学习

到一种神奇的控制方式，闭环控制，今天我们

就一起深入探究！

J

情景导

入

（5分

钟）31

MM9II

师：本节课有三个学习目标：结合实例描述闭

环控制特点；了解其应用；知晓反馈对控制系

统的优化作用。

诩环控制励0速4■

学习目标

01笠皓合斐》系统实快痛建闭环度豺的特点.

02了"闭环度N系皎的反用.

03了『反读对想川系喳的优化作用.

师：我们将依次展开讲解，分析闭环控制过

程；描述空调控温过程；了解比环控制系统主

要特点及应用。

>>说环控松定

学习内容

0102]国

■述空■控M挈内W了解闭环控制系统的

分析闭环控制的过程

度的过程主要特点及应网

师：上节课我们分析了具有反馈的微波炉的工

作过程示意图。输入端先设定温度阈值，经计

算确定加热挡位和时间生成指令，微波炉据此

加热，期间不断检测食物温度并反馈给输入

端，依此维持温度稳定，这就是本节课我们要

学习的闭环控制。

闭环控制

师：闭环控制系统中，输出端和输入端之间存讲授法

在反馈通路。通过反馈，系统能将输出结果回实践操

传至输入端，进而影响工作过程，实现对系统作

运行状态的调节与控制。

师

生

互

动

作

合

探

究

实

<践

师：这是微波炉控制加热的过程。先设温度

作

操>

,检测装置测食物温度，将与比

aOTOTTTO

分较。若T小于TO,反馈继续加热；若T达到

钟>

或超过TO,则停止加热，实现精准控温。

»»闭环冷制融口叁4ax-：二：

用波炉控制加燃过程

1fiiasTo.

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师：闭环控制中，若控制系统工作时有反馈,

即为闭环控制。以图示为例，输入阈值

45℃,采集温度T,T小于45℃就继续加

热，否则停止加热，实现闭环港节。

“诩环控制财C!套

师：目前还买不到闭环控制的微波炉，生活中

有哪些闭环控制的设备呢？

生：思考并回答。

师：空调。

“谢环控制贴R定

师

生

互师：我们刚刚说空调属于闭环控制的设备，现讲授法

动

在我们参照闭环控制微波炉加热过程的描述方讨论法

作

合

探

式，来阐述空调控制室内温度的过程，同时绘实践操

究

制出空调控温的算法流程图O作

实

<践

作

操1

aO

分

钟>

学习*屯2,福述空■控划室内3重立过41

师：使用空调控制室温时，先设参考温度TO

(如26℃),温度传感器测室温T,将T

与TO比较，T>TO时，空调降温，T=TO

时停止降温(升温)。

描述空调控制定内温度的过程

(1)设■一个务考=度(jWI)T^MC.

(2)=直传丛/检濡室内二度.斗利二度倚L

(3)—TO.

(4)判看:如-DS.交**.如案TTO空“

停止降X尹堂).

师：以制冷26c为例，空调控温时，输入制冷

26℃阈值，计算环节比较检测温度与阈值并生

成指令，输出制冷或停止制冷操作，检测进行

反馈。

师：空调里的温度传感器会不断检测室内温

度，与我们设定的温度阈值进行比较。一旦两

者数值存在差值，空调就能自动调节温度，维

持室内舒适温度，这就是闭环控制在发挥作

用。

、

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师：大家以小组形式，借助网络搜索资料，探讲授法

究闭环控制系统的主要特点，以及在日常生活

中的应用实例。

”说环挎制蛇目套

^学习珞靖3>了■匍环用”泰媒由上量”点及应用

a♦・力

・“，fi«ma

师生互

动

合作探

究

师：闭环控制在生活中有诸多应用，如冰箱可

（实践维持恒温保鲜，温室大棚能精准调控温湿度，

操作）保障作物生长环境。

（9分

钟）“汨好控制助0宗

生活中说环m的应用

师；冰箱控温时，温度传感器检测实际温度输

入，控制器将其与设定温度对比计算，输出指

令控制压缩机启停制冷，检测制冷后的温度并

反馈给输入端。

师：温室大棚控温，温度传感器测实时温度输

入，经计算环节对比实际与设定温度范围，输

出指令启停通风、遮阳设备，检测实时大棚温

度并反馈给输入端，实现闭环控制。

师：下面我们一起来分析开环和闭环控制系统

特点。开环无反馈，缺自我调节，抗干扰弱，

输出难精准，胜在结构简单成本低。闭环有反

馈能自调，抗干扰强，输出准，不过结构复杂

成本高，像冰箱、空调都用它。

“用讣控制蛇磅木

开4KMi布株针口比粮

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师：控制系统工作易受多种因素干扰，致输出

结果可能不达标。而反馈可补偿外界及人为干

扰产生的误差，对系统起到优化作用，推动其

持续完善。

>>刈环控切助0宗

付仪0・驯人原

本♦慎化・

师：前面我们了解了闭环控制的原理、特点及讨论法

拓展深

应用。接下来是拓展与提升部分。学校常见的

化，回讲授法

自动加热饮水机，能保证学生喝到温开水。大

归生活

家以小组为单位，围绕相关问题开展探究，进

（分

8一步体会闭环控制。

钟）

►►闭环控制财。定

学校-・会鬣♦自动1■必耽T水保"学立Hifi月水.

“小编为・伯.IN**〉”弄■国£口5.

师：适宜人们直接饮用的水温是多少摄氏度?

生：适宜直饮水温：10-40℃c

师：学校饮水机保持的温度是多少摄氏度？

生：35-55℃o

►►闭环除左49』j|

(1)送京人们直接饮用的水温是多少福氏

ft7学校H水机保持的逑度是多少用氏度？

二运宜色饮水W810-40-C.

^«rtJC*aSA：35-55*C.

师：影响饮水机加热效果的因素有很多，大家

知道有哪些吗：

生：加热元件性能：功率、材质、耐用性影响

加热。

生：环境温度：冷时散热快，热时散热慢。

师：很正确，还有，电源电压，电压不稳致功

率波动：水箱容量，容量大加热慢，小则快：

水垢积累，阻碍热量传递，降低效率。

生：老师，这台饮水机使用什么检测装置？获

得什么反馈呢？

师：这台饮水机使用温度传感器测水温，反馈

信号控制加热启停；水位传感器测水位，低水

位反馈防止干烧。

►►说环控切助。症

（3）这台饮水机使用什么检测装舌？获得什么反馈？

=宣传嚏击：反好弓控启停.

水口传感备：■水停.抵永保辰■防干裁.sr

11

LU

师：自动加热饮水机工作时，水位和温度传感

器检测数据输入，计算环节判断水位和水温，

输出指令控制加热启停，检测实现反馈。

课后作1.请简述闭环控制的特点，与开环控制有什么

业（1不同？

分钟）2.列举3个生活中闭环控制系统的应用实