Giải Công nghệ trồng trọt 10 trang 13
Lời giải chi tiết SGK Lớp 10 · Môn CĂ´ng Nghệ · Trang 13–14
🔍 Kiến thức cần nhớ
Cấu trúc của hệ thống kĩ thuật:
Một hệ thống kĩ thuật gồm 3 thành phần chính:
- Đầu vào: vật liệu, năng lượng, thông tin cần xử lí
- Bộ phận xử lí: thực hiện nhiệm vụ biến đổi, chuyển hóa, lưu trữ vật liệu, năng lượng, thông tin
- Đầu ra: vật liệu, năng lượng, thông tin đã xử lí
Phân loại hệ thống kĩ thuật:
- Hệ thống mạch hở: không có tín hiệu phản hồi (Hình 2.4a)
- Hệ thống mạch kín: có tín hiệu phản hồi để điều khiển và tự động hóa (Hình 2.4b)
💡 Mẹo nhớ: Mạch KÍN có "KÍN" → có phản hồi quay lại; Mạch HỞ → không có phản hồi
⚙️ Bài tập
Luyện tập 1
Đề bài: Quan sát Hình 2.5 xác định đầu vào, đầu ra của một máy tăng âm.
Cách 1 — Phân tích theo cấu trúc hệ thống
Bước 1: Xác định chức năng của máy tăng âm
- Máy tăng âm có nhiệm vụ: nhận tín hiệu âm thanh yếu → khuếch đại → phát ra âm thanh mạnh hơn
Bước 2: Xác định đầu vào
- Đầu vào (?): Tín hiệu âm thanh yếu (từ micro, nhạc cụ, hoặc nguồn âm thanh khác)
Bước 3: Xác định bộ phận xử lí
- Bộ phận xử lí: Bộ khuếch đại (amplifier) - làm tăng cường độ tín hiệu âm thanh
Bước 4: Xác định đầu ra
- Đầu ra (?): Tín hiệu âm thanh mạnh (phát qua loa)
Kết luận:
- Đầu vào: Tín hiệu âm thanh yếu
- Đầu ra: Tín hiệu âm thanh đã được khuếch đại (mạnh hơn)
Cách 2 — Phân tích theo luồng năng lượng/thông tin
Phân tích:
- Máy tăng âm là hệ thống xử lí thông tin (âm thanh)
- Luồng xử lí: Âm yếu → Khuếch đại → Âm mạnh
- Đây là hệ thống mạch hở (không có phản hồi tự động điều chỉnh)
Đáp án:
- Đầu vào: Tín hiệu âm thanh có cường độ nhỏ
- Đầu ra: Tín hiệu âm thanh có cường độ lớn
⚠️ Lưu ý thi: Cần nêu rõ đặc điểm của đầu vào/đầu ra (yếu/mạnh, nhỏ/lớn), không chỉ ghi chung chung là "âm thanh"
Luyện tập 2
Đề bài: Quan sát Hình 2.6 xác định đầu vào, đầu ra của bàn là.
Cách 1 — Phân tích theo cấu trúc hệ thống mạch kín
Bước 1: Nhận dạng loại hệ thống
- Hình 2.6 cho thấy bàn là có tín hiệu phản hồi (nhiệt độ bàn là) → Hệ thống mạch kín
Bước 2: Xác định đầu vào
- Đầu vào (?): Điện năng (từ nguồn điện)
Bước 3: Xác định bộ phận xử lí
- Bộ phận xử lí: Chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng
- Tín hiệu phản hồi: Nhiệt độ bàn là (được cảm biến nhiệt đo và điều khiển)
Bước 4: Xác định đầu ra
- Đầu ra (?): Nhiệt năng (làm nóng mặt bàn là để ủi quần áo)
Kết luận:
- Đầu vào: Điện năng
- Đầu ra: Nhiệt năng
- Đặc điểm: Hệ thống mạch kín có khả năng tự động điều chỉnh nhiệt độ
Cách 2 — Phân tích theo chức năng sử dụng
Phân tích:
- Chức năng bàn là: Làm phẳng quần áo bằng nhiệt
- Nguồn năng lượng: Điện
- Kết quả: Nhiệt độ cao ở mặt bàn là
- Cơ chế điều khiển: Khi nhiệt độ đạt mức cài đặt → ngắt điện; khi nhiệt độ giảm → bật lại
Đáp án:
- Đầu vào: Điện năng (năng lượng điện từ nguồn)
- Đầu ra: Nhiệt năng (nhiệt độ cao để ủi quần áo)
💡 Mẹo nhớ: Bàn là là thiết bị chuyển đổi năng lượng: ĐIỆN → NHIỆT
⚠️ Lưu ý thi: - Bàn là là ví dụ điển hình của hệ thống mạch kín (có phản hồi nhiệt độ) - Phân biệt rõ: đầu vào là ĐIỆN NĂNG, đầu ra là NHIỆT NĂNG (không phải "điện" hay "nhiệt" chung chung)
Vận dụng
Đề bài: Nghiên cứu, xây dựng cấu trúc hệ thống kĩ thuật của (1) máy xay sinh tố; (2) máy điều hòa nhiệt độ trong gia đình. Trong hai hệ thống đó, hệ thống nào là mạch kín?
Cách 1 — Phân tích từng hệ thống riêng biệt
Hệ thống 1: Máy xay sinh tố
Bước 1: Xác định các thành phần
- Đầu vào:
- Vật liệu: Trái cây, rau củ, nước
- Năng lượng: Điện năng
- Thông tin: Tốc độ xay (nút điều khiển)
- Bộ phận xử lí:
- Động cơ điện chuyển điện năng thành cơ năng
- Lưỡi dao quay với tốc độ cao
- Nghiền, cắt, trộn đều nguyên liệu
- Đầu ra:
- Sinh tố (hỗn hợp đồng nhất)
Bước 2: Xác định loại hệ thống
- Không có tín hiệu phản hồi tự động
- Người dùng phải tự bật/tắt và điều chỉnh
- → Hệ thống mạch hở
Sơ đồ:
[Nguyên liệu + Điện năng] → [Động cơ + Lưỡi dao xay] → [Sinh tố]Hệ thống 2: Máy điều hòa nhiệt độ
Bước 1: Xác định các thành phần
- Đầu vào:
- Năng lượng: Điện năng
- Thông tin: Nhiệt độ cài đặt, nhiệt độ môi trường
- Bộ phận xử lí:
- Máy nén, dàn nóng, dàn lạnh
- Quạt thổi khí
- Bộ điều khiển nhiệt độ (thermostat)
- Cảm biến nhiệt độ
- Đầu ra:
- Không khí mát (hoặc ấm)
- Nhiệt độ phòng được điều chỉnh
- Tín hiệu phản hồi:
- Cảm biến đo nhiệt độ thực tế trong phòng
- So sánh với nhiệt độ cài đặt
- Tự động bật/tắt máy nén
Bước 2: Xác định loại hệ thống
- Có tín hiệu phản hồi (nhiệt độ phòng)
- Tự động điều chỉnh hoạt động
- → Hệ thống mạch kín
Sơ đồ:
[Điện năng + Nhiệt độ cài đặt] → [Máy nén + Dàn lạnh] → [Không khí mát]
↑
|
[Cảm biến nhiệt độ] ← [Nhiệt độ phòng]Kết luận:
- Máy xay sinh tố: Mạch hở
- Máy điều hòa: Mạch kín
Cách 2 — So sánh đặc điểm điều khiển
Tiêu chí phân biệt mạch hở và mạch kín:
| Đặc điểm | Mạch hở | Mạch kín |
|---|---|---|
| Phản hồi | Không có | Có |
| Tự động điều chỉnh | Không | Có |
| Cần can thiệp | Thường xuyên | Ít |
Phân tích:
Máy xay sinh tố:
- Người dùng bấm nút → máy chạy
- Không tự động tắt khi đạt độ mịn mong muốn
- Không có cảm biến phản hồi
- → Mạch hở
Máy điều hòa:
- Cài đặt 25°C → máy tự động làm lạnh
- Khi đạt 25°C → máy tự động ngừng
- Khi nhiệt độ tăng → máy tự động chạy lại
- Có cảm biến nhiệt độ phản hồi liên tục
- → Mạch kín
Đáp án chi tiết:
(1) Máy xay sinh tố:
- Đầu vào: Nguyên liệu (trái cây, rau củ) + Điện năng + Lệnh điều khiển (tốc độ)
- Bộ phận xử lí: Động cơ điện + Lưỡi dao quay
- Đầu ra: Sinh tố (hỗn hợp đồng nhất)
- Loại: Mạch hở (không có phản hồi tự động)
(2) Máy điều hòa nhiệt độ:
- Đầu vào: Điện năng + Nhiệt độ cài đặt
- Bộ phận xử lí: Máy nén + Dàn lạnh/nóng + Bộ điều khiển
- Đầu ra: Không khí có nhiệt độ mong muốn
- Tín hiệu phản hồi: Nhiệt độ thực tế (từ cảm biến)
- Loại: Mạch kín (có phản hồi và tự động điều chỉnh)
Trả lời câu hỏi: Trong hai hệ thống, máy điều hòa nhiệt độ là hệ thống mạch kín.
💡 Mẹo nhớ: Thiết bị nào TỰ ĐỘNG điều chỉnh theo kết quả đầu ra → Mạch KÍN
⚠️ Lưu ý thi: - Phân biệt rõ 3 thành phần: đầu vào, bộ phận xử lí, đầu ra - Với mạch kín, phải chỉ rõ tín hiệu phản hồi là gì - Dạng bài này thường yêu cầu vẽ sơ đồ khối → cần luyện tập vẽ sơ đồ rõ ràng
🎯 Ghi nhớ: - Hệ thống kĩ thuật = Đầu vào + Bộ phận xử lí + Đầu ra - Mạch hở: không có phản hồi (ví dụ: máy xay, quạt thường) - Mạch kín: có phản hồi tự động (ví dụ: điều hòa, bàn là, tủ lạnh) - Khi phân tích hệ thống, cần xác định rõ: vật liệu, năng lượng, thông tin ở mỗi giai đoạn