2026年玩转全课程八年级科学第96页答案
制作一个能实现自动浇灌的电子控制系统
通过土壤湿度传感器检测土壤水分,将信号传递给电路,触发继电器(相当于“智能开关”)控制浇水动作,利用低压电路实现安全自动浇水。
1.材料清单
工作电压为3.3—5 V的土壤湿度传感器模块、工作电压为5 V

答案

解:
自动浇灌电子控制系统设计方案如下:
1. 系统组成:
(1)输入部分:土壤湿度传感器模块(工作电压3.3~5V,用于检测土壤湿度,输出对应电信号);
(2)控制部分:5V继电器模块(作为控制核心,接收传感器信号,设定湿度阈值,当土壤湿度低于阈值时输出控制信号);
(3)执行部分:5V低压直流水泵(由继电器控制通断,执行浇水动作);
(4)电源部分:5V直流电源(为各模块供电)。
2. 工作流程:
当土壤湿度低于设定阈值时,土壤湿度传感器输出触发信号,使继电器闭合,水泵接通电源启动浇水;当土壤湿度达到设定值时,传感器信号变化,继电器断开,水泵停止浇水,实现自动浇灌。
答:该自动浇灌电子控制系统通过上述组成和工作流程,可实现低压安全的自动浇水功能。

解析

【分析】要设计自动浇灌的电子控制系统,需围绕“自动检测土壤湿度并控制浇水”的核心需求,结合自动控制系统的基本结构(输入、控制、执行、电源)展开。首先明确各功能模块的作用:输入模块用土壤湿度传感器检测土壤水分并转换为电信号;控制模块用继电器作为开关,接收传感器信号并判断是否触发浇水;执行模块用低压水泵完成浇水动作;电源模块提供稳定低压保障安全。再梳理工作流程,明确湿度阈值对应的控制逻辑,即可完成系统设计。
【解析】自动浇灌电子控制系统设计方案如下:
1. 系统组成:
(1)输入部分:土壤湿度传感器模块(工作电压3.3~5V,用于检测土壤湿度,输出对应电信号);
(2)控制部分:5V继电器模块(作为控制核心,接收传感器信号,设定湿度阈值,当土壤湿度低于阈值时输出控制信号);
(3)执行部分:5V低压直流水泵(由继电器控制通断,执行浇水动作);
(4)电源部分:5V直流电源(为各模块供电)。
2. 工作流程:
当土壤湿度低于设定阈值时,土壤湿度传感器输出触发信号,使继电器闭合,水泵接通电源启动浇水;当土壤湿度达到设定值时,传感器信号变化,继电器断开,水泵停止浇水,实现自动浇灌。
【答案】该自动浇灌电子控制系统通过上述组成和工作流程,可实现低压安全的自动浇水功能。
【知识点】电子控制系统设计、传感器应用、继电器控制
【点评】本题结合实际生活中的自动浇灌场景,考查学生对简单自动控制系统的组成及工作原理的理解,注重理论联系实际,实用性较强,难度适中。
【难度系数】0.5