小试验
试验目的:
通过圆形齿轮与条形齿轮(齿条)组合起来产生的控制作用,理解控制的含义。
试验准备:
圆形齿轮、条形齿轮组一个,其他材料根据自己的设计需要准备。
试验过程:
1、在圆形齿轮上安装转动手柄。
2、将条形齿轮平放于光滑桌面上。
3、选择合适的支架支撑圆形齿轮,保证齿轮间的啮合。
4、转动圆形齿轮上的手柄,观察条形齿轮的运动方式。(也可自行设计一个小试验,使得当圆形齿轮转动时,条形齿轮沿某一方向做直线运动)
试验总结:
通过齿轮组可将手动圆周运动转变为直线运动。圆形齿轮与条形齿轮组合起来,能控制物体的前后挪动或物体的提放,电脑光驱上光盘盒弹出和缩回的控制,就应用了这一装置。
马上行动
找出自行车中存在的各种控制现象。
理解任何控制现象,都要明确控制的对象是什么,控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如,人力三轮车转弯过程中的方向控制问题,其控制的对象就是人力三轮车,控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向,控制的手段是骑车人通过双手转动车把,改变前轮的方向并带动后轮。
马上行动
请举例说明,在你的生活中,还有哪些属于控制的事例,并填写下表。
控制事例 |
控制的对象 |
控制的目的 |
控制的手段 |
电风扇扇叶转速快慢的控制 |
电风扇 |
调节速度 |
换挡 |
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控制的实现需要通过一定的手段。从控制过程中人工干预的情形来分,控制有人工控制和自动控制。过去,人们对事物的控制往往采取人工控制(又称手动控制)的手段,控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。随着科学技术的发展,控制的手段得到了迅速发展,出现了自动控制。自动控制是指在无人直接参与的情况下,使事物的变化准确地按照期望的方向进行。按照执行部件的不同,控制可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。当然,在很多控制事例中,控制的手段又可以是综合的。
链接
要查阅有关机械控制和电子控制的资料,可登录以下网站:
中国自动控制网http://www.chinaautomation.com
中华工控网http://www.chinaptc.com
案例分析
从手摇扇到空调器
以前,在烈日炎炎的夏天,人们用手摇芭蕉扇扇风消暑。
随着电风扇的诞生,人们消暑纳凉的手段得到了改进。电风扇的叶片装在电机的轴上,电机转动时带动叶片一起转动产生风,达到消暑的目的。
随着科学技术的发展,20世纪50年代,人们发明了空调器。空调器利用制冷剂进行制冷,使室内温度恒定在人们所设定的温度值,从而达到降温消暑的目的。
以上三种消暑方式的演变过程可表示为:
手摇扇 → 电风扇 → 空调器
手摇扇子产生风 电机带动叶片转动产生风 自动调温
这一演变过程是从手动到手动控制再到自动控制的过程。
马上行动
请把你所了解的人工控制和自动控制的事例填在下面的横线上。
人工控制: 。
自动控制: 。
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