Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng kiến thức sách giáo khoa giải các bài tập công nghệ 8 chương 5 Truyền và biến đổi chuyển động

 Hướng dẫn học sinh
vân dụng kiến thức sách giáo khoa giải bài tập công nghệ 8
I/ Đặt vấn đề :
 *Trong đời sống hàng ngày , con người khi làm một việc gì đó đều phải đặt ra một câu hỏi , đặt ra những vấn đề mà vấn đề đó cần được lí giải rõ ràng hay nói một cách khác khi ta làm là phải có căn cứ trên cơ sở và khoa học 
 *Bài tập nói chung ,bài tập công nghệ nói riêng . Luôn luôn đặt trước học sinh một tình huống có vấn đề .
 Việc giải bài tập giúp học sinh tự kiểm tra và hoàn thiện kiến thức đã học do đó học sinh nắm vững kiến thức .
 Việc giải bài tập giúp học sinh rèn luyện kĩ năng tính toán , khả năng tư duy dự đoán các quá trình truyền và biến đổi chuyển động xảy ra . Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các yêu cầu mà bài tập đặt ra và được áp dụng vào thực tế là rất quan trọng .
 Tuy nhiên thực tế giảng dạy cho thấy một bộ môn không nhỏ . Học sinh vận dụng kiến thức sách giáo khoa để giải bài tập còn yếu nên việc hướng dẫn cho các em phân tích và giải thành thạo qua các bài toán về Truyền và biến đổi chuyển động . Dựa vào công thức tính toán , nhưng khi giải bài tập còn đòi hỏi suy luận chưa đi sâu vào truyền và biến đổi chuyển động ở các cấp tốc độ khác nhau nên các em vận dụng các công thức còn lúng túng khi áp dụng vào thực tế .
 Trước tình trạng đó tôi tiến hành tìm hiểu , khảo sát đối tượng học sinh ở các mức độ vận dụng kiến thức khác nhau .
 Một mặt là học hỏi các thầy cô phụ trách chuyên môn , học hỏi đồng nghiệp . Tham khảo các tài liệu cùng với sự tích luỹ kinh nghiệm của mình tôi tiến hành hớng dẫn học sinh
“ Vận dụng kiến thức sách giáo khoa giải các bài tập công nghệ 8 chương 5 Truyền và biến dổi chuyển động ”
 *Đã được thu hút kết quả ban đầu :
 II/ Nội dung :
 1/ Cơ sở lí luận :
 “ Học đi đôi với hành ,lí thuyết gắn liền với thực tế” Bác Hồ đã dậy chúng ta như vậy . Trong phạm vi của việc dậy và học ở trường phổ thông . Học sinh chỉ thực sự nắm vững kiến thức khi biết vận dụng kiến thức đã học để giải bài tập nói riêng . hiểu và phân tích , giải thích các hiện tượng và yêu cầu của các sự biến đổi của truyền động thường gặp trong đời sống và sinh hoạt hàng ngày của chúng ta :
 * Chẳng hạn Xe đạp Mi Ni và Xe đạp thống nhất xe nào đi nhanh hơn với hai người cùng đi với vận tấc đạp như nhau ?
 * Cao hơn một bước là biết áp dụng những điều đã học ở nhà trờng vào thực tế và ứng dụng trong đời sống hàng ngày .
**Ví dụ : Biết xác định tốc độ quay của máy xay sát gạo truyền chuyển động 2 cấp từ động cơ điện đến dã gạo ( ép trắng ) đến máy xay thóc ..........
 2/ Bài tập vật lí :
Bài tập vật lí chia làm hai loại :
Câu hỏi lí thuyết :
 Bài toán công nghệ:
a.     Câu hỏi lí thuyết :
+ Phần này cũng rất đa rạng , chẳng hạn như :
 - Câu hỏi kiểm tra mức độ nhớ kiến thức sách giáo khoa .
 - Câu hỏi trắc nghiệm .
* Câu hỏi kiểm tra mức độ vận dụng kiến thức của học sinh nhu câu hỏi về chọn cơ cấu truyền động , đão chiều quay chuyển động ,biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại , chuyển động quay thành chuyển động lắc :
-         Các biến đổi chuyển động được ứng dụng khác nhau.
 b/ Các bài toán công nghệ :
 Cơ sở giải quyết các bài toán công nghệ là tính theo công thức công thức tỉ số truyền , tính theo tốc độ quay , số răng , đướng kính của các bánh răng , bu ly của các máy .
 Các bài toán này rất đa dạng và phong phú nó cũng có thể dựa vào các hình vẽ , các cơ cấu chọ phương án biến đổi chuyển động và các điền kiện của bài toán để giải :
Đặc biệt là các bài toán về truyền tốc độ :
 3/ Thực nghiệm :
 Như ta đã biết bài toán công nghệ rất đa dạng và phong phú . trong phạm vi bài viết này tôi xin trình bày việc làm của mình khi hớng dẫn học sinh vận dụng kiến thức sách giáo khoa , giải quyết các bài tập về truyền và biến đổi chuyển động là loại bài toán công nghệ lớp 8 HAY và KHó nên cần được phân tích và lí giải nó :
 Trước hết giúp học sinh rút ra được những quá trình có thể xảy ra trong công nghệ .
Qua đó kết hợp với những dữ kiện bài toán, biện luận tìm ra lời giải và đáp số đúng .
**Dạng 1: Truyền động ăn khớp :
 *Bài toán 1: 
 Hai xe đạp thống nhất và xe đạp mi ni có hai truyền động xích khác nhau .
- Đĩa xích xe đạp thống nhất có 45 răng , dĩa líp có 20 răng .
Đĩa xích xe đạp mi ni có 32 răng , dĩa líp có 16 răng .
a/ Tính tỉ số truyền và tốc tộ quay của hai xe đạp . Khi biết tốc độ của đĩa là 30( vòng / phút ) 
b/ Giải thích xem khi 2 xe đạp đi trên một đường với tốc độ đạp ( vòng quay của đĩa như nhau ). Xe nào đi nhanh hơn .
**Tóm tắt :
-Xe đạp thống nhất 
Z1 = 45 răng; Z2 = 20 răng ; n1 = 30( vòng / phút ) 
Xe đạp mi ni 
Z1 = 32 răng Z2 = 16 răng ; n1 = 30( vòng / phút ) 
 a. Tính : n2 = ? : i =? : của cả hai xe 
 b. so sánh sự chuyển động cả cả hai xe trên cùng một đường với tốcc độ đạp của đĩa quay như nhau :
Bài giải:
Tính tỉ số truyền i:
Xe đạp thống nhất :
 i1 = = = 2.25 
Xe đạp mi ni : i1 = = = 2
Tính tóc độ quay n2: 
 áP dụng công thức : ta có :
 Xe đạp thống nhất : n2= = (vòng / phút) 
 Xe đạp mi ni : = (vòng / phút) 
Khi hai xe đi cùng một đoạn đường với tốcc độ của đĩa (tốc độ đạp như nhau)
Ta thấy tỉ số truyền của xe thống nhất lớn hơn tỉ số truyền của xe mi ni 
 ( i xe đạp thống nhất > i xe đạpmi ni )
 ( n2 líp xe đạp thống nhất > n2 líp xe đạpmi ni )
Mặt khác líp của xe đạp được gắn đồng trục với vành xe nên khi líp quay được một vòng thì vành xe cũng quay được một vòng 
Do vậy khi đi trên cùng một đường và cùng tốc độ của đĩa quay như nhau 
 ( đều là 30 vòng / phút ) 
 ( n2 líp xe đạp thống nhất > n2 líp xe đạpmi ni )
líp xe đạp thống nhất quay nhanh hơn líp của xe đạp mi ni :
Vậy : xe đạp thống nhất có tốc độ quay của bánh xe nhanh hơn( đi nhanh hơn) .
*Bài toán 2: Cần truyền chuyển động quay từ trục 1 với tốc độ quay 
 n1 = 1200 vòng / phút .tới trục 3 với tốc độ ( n1< n2< n3) . Bước răng của các bánh răng như nhau ( rắng các bánh to đều như nhau ) . Với bánh răng trục 1 có 32 răng , bánh trục 2 có 16 răng , bánh răng trục 3 có 10 răng .
Hãy chọn phương án của cơ cấu truyền chuyển động .
Tính tỉ số truyền và tốc độ quay của cơ cấu tryuền chuyển động .
Nêu ví dụ ưng dụng của cơ cấu trong thực tế .
 ** Tóm tắt :
n1 = 1200 vòng / phút : ( n1< n2< n3) 
z1 = 32 răng : z2 = 16 răng: z3 = 10 răng: 
 (răng của các bánh to đều như nhau) 
Chọn phương án truyền chuyển động :
Tính : i1 = ? , i2 = ?, n2 = ? , n3 =? ,
Lấy ví dụ trong thực tế :
 Bài giải:
Chọn phương án chuyển động :
Với điều kiện : n1< n2< n3
 Z1> z2> z3 
 răng của các bánh to đều như nhau 
  Đường kính bánh răng ( Z1) lơn hơn đường kính bánh răng (Z2) 
 Đường kính bánh răng ( Z2) lơn hơn đường kính bánh răng (Z3)
 Vậy ta chọn phương án như sau : 
Tính tỉ số truyền và tốc độ quay là: 
 *Tỉ số truyền giữa bánh răng trục 1 và trục 2 là:
i1 = =
 *Tỉ số truyền giữa bánh răng trục 2 và trục 3 là:
i1 = =
 *Tốc độ quay giữa bánh răng trục 1 và trục 2 là:
  n2= hay n2 = i1 n1 = 2 1200 = 2400 ( vòng / phút )
*Tốc độ quay giữa bánh răng trục 2 và trục 3 là:
 n3= hay n3 = i2 n2 = 1.6 2400 = 3840 ( vòng / phút )
c/ ví dụ : - Hệ bánh răng của máy làm cói.
Hệ bánh răng của các máy sản xuất ...vv.......
** Dạng 2: Truyền động ma sát - truyền động đai :
*Bài Toán 1:
 Một động cơ kéo một máy bơm nước với tốc độ quay của bánh đà là 1800 (vòng / phút ) truyền chuyển động đến tổng pu li của tổng bơm . Với đường kính bánh dẫn là 50 cm . ( Hệ sô ma sát trượt giữa pu li ,bánh đà và dây đai nhỏ nên bỏ qua )
 a/ Đường kính của pu li tổng bơm là bao nhiêu để pu li tổng bơm quay với tốc độ là 3200 (vòng / phút ) . 
 b . Để giữ tốc độ quay và đường kính của pu li tổng bơm không thay đổi khi tốc độ động cơ giảm đi so với tốc độ ban đầu thì đường kính của động cơ là bao nhiêu ? Tính tỉ số truyền của hệ chuyển đông khi thay đổi tốc độ
**Tóm tắt : 
 n1= 1800 (vòng / phút ) ; D1 = 50cm 
 a/ n2 = 3200 (vòng / phút ) ; D2 = ?
 b/ n2 = 3200 (vòng / phút ); D2 không đổi , 
 n1 = 1200 (vòng / phút ) D1 =?
Bài giải:
 a . áp dụng công thức tỉ số truyền : 
 i = hay D2 = thay số ta có :
 D2 = 28.1 cm
Vậyđường kính pu li tổng bơm là: D2 = 28.1cm 
b.Khi động cơ giảm đi thì : 
 Đường kính (D1) bánh dẫn là :
 D1 = = 74.9cm
  Tốc độ ta có tỉ ssố truyền là :
  i = 
Vậy đường kính bánh đầ thay đổi là : 74.9cm và tỉ ssố truyền là: 26.6
 *Bài toàn 2:
 Một máy xay xát gạo truyền chuyển động quay từ trục 2 đến trục 1 cùng chiều quay và đến trục 3 , truc1 quay ngược với trục 2 (truyền chuyển động bằng dây đai bỏ qua ma sát trượt ) 
Tính tỉ số truyền , tốc độ quay và đường kính của hệ truyền chuyển động khi bánh đai trục 1 có tố độ quay là 800 vòng / phút và đường kính là 30cm . Đường kính bánh đai trục 2 là 40cm . Tốc độ quay của bánh đai 3 là 1200 vòng/ phút .
Hãy chọn phương án truyền chuyển động và nêu nguyên lí hoạt động cách mắc dây đai.
**Tóm tắt :
 n1 = 800 (vòng / phút ); D1 = 30cm ; 
 D2 = 40cm; n3 = 1200 (vòng/ phút)	
Tính : i1 của bánh đai 1 với bánh đai 2
  i2 của bánh đai 3 với bánh đai 2
D3 = ?; n2 = ? ; chon phương án truyền chuyển động 
Bài giải:
a. Tính tỉ số truyền và tốc độ quay của hệ truyền chuyển động:
 *Do trục 2 là trục dẫn truyền chuyển động tới trục 1 nên ta có 
Tỉ số truyền i1 của bánh đai 1 với bánh đai 2 là:
 i1 = = ; 
Tốc độ quay của bánh dẫn ban đầu ( bánh dẫn trục 2 quay) là :
 = i1 
 	n2 = =(vòng/ phút)
*Do trục 2 là trục dẫn truyền chuyển động tới trục 3 nên ta có
Tỉ số truyền i1 của bánh đai 2 với bánh đai 3 là:
 i2 = = 2
Đường kính của bánh đai bị dẫn 3 là :
 D3 = 20cm
b/ Chọn phương án truyền chuyển động :
 Do đường kính của hệ truyền chuyển động có: (D1 D3)
 D1= 30cm ; D2 =40cm ; D3 = 20cm 
Mặt khác D1 quay ngược chiều với D2
 D2 quay cùng chiều với D3
Nên bánh dẫn D2 là phải là bánh trung gian( Puli hai rãnh) và ở vị trí nằm giữa hai bánh bị dẫn D1 và D3
 I II 
Nguyên lí hoạt động :
Khi bánh đai D2(bánh dẫn ) quay theo chiều kim đồng hồ nhờ vào ma sát của dây đai kéo theo bánh bị dẫn D3 quay cùng chiều . Đồng thời dây đai I mắc chéo nên kéo theo bánh đai D1 quay ngược chiều với bánh dẫn D2 
**Dạng3: Dạng toán truyền và biến đổi chuyển động khác :
 * Cho hệ truyền chuyển độngcủa một máy tuốt lúa biên chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến như hình vẽ sau :
 a. Khi pu li ( I) thi mặt sàng (thanh lắc D) như thể nào trong giá đỡ AB .Phân tích hệ truyền chuyển động của hệ .
 b. Tính đường kính của puli (I) khi ta biết độ dài của giá đỡ AB mà con lắc D chuyển động tịnh tiến là 20cm . Khi pu li được 10 (vòng ) thì thanh lắc D chuyển động với độ dài là bao nhiêu ( cm ) trong giá đỡ AB
 . 
 Bài giải :
 a. Đây là hệ chuyển động biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến nên qua thực tế các bài thực hành các em đã được lắp mô hình thực tiễn nê các em phân tích hình vẽ rất rễ ràng thấy Thanh lắc D chỉ chuyển đọng tịnh tiến (Chuyển động qua lại trong giá đỡ AB)
 **Giã sử đầu của thanh truyền đang tại điểm A/. thanh lắc D đang ở điển A 
Khi pu li quay đến điểm C/ thì thanh lắc D chuyển động đến điểm C .
 - Khi pu li quay đến điểm B/ thì thanh lắc D chuyển động đến điểm B . 
Khi pu li quay đến điểm M thì thanh lắc D chuyển động đến điểm C 
 - Khi pu li quay về vị trí điểm A/ thì thanh lắc D chuyển động đến điểm A .
++ Như vậy : Khi pu li quay được một vòng quanh trục thì thanh lắc D chuyển động tịnh tiến từ một lần ( A đến B lại về đến A)
 Như các em đẫ học ở Lớp 5 về chu vi Hình tròn ( C = (2R)
 “Chưa học về số pi (ế) lên lớp 9 mới học”
 Như vậy ta thấy 1 vòng quay của điểm A/ sẽ làm cho thanh lắc D chuyển động với quảng đường là 2lần AB mà AB = 20cm nên thanh lắc D chuyển động 1 vòng quay là 40cm .
Hay chu vi hình tròn là 40cm :
 C = (2R) = 40cm (1)
Mà: Đường kính hình tròn bằng 2 lần bán kính .
 Dđường tròn = 2R (2)
 Từ ( 1) ta có : 
R = cm
Thay R vào (2) ta có :
 D = 26.4 = 12.8cm.
Vậy đường kính của pu li là: 12.8cm 
_ Puli quay 1vòng thì thanh lắc D chuyển động được với độ dài là 40cm 
 Vậy puli quay 10 vòng thì thanh lắc D chuyển động được với độ dài là 400cm
4 Kết quả :
 Trong quá trình giảng dạy với phương châm phát huy tính tích cực tự lực của học sinh tôi đã duy trì và bồi dỡng thêm cho học sinh . 
 “Vận dụng kiến thức sách giáo khoa để giải các bài tập vật lí về truyền và biến đổi chuyển động môn công nghệ 8”. cho học sinh lớp 8 
 Sau một thời gian thực nghiệm trên cả 3 đối tượng 
*Học sinh giỏi và khá.
*Học sinh trung bình .
*Học sinhcòn yếu :
 Đã thu đợc kết quả ban đầu tuy còn khiêm tốn nhưng cũng đáng khích lệ .
 Kết quả khảo sát khả năng vận dụng phơng pháp này cho học sinh để giải phần bài tập vật lí sách giáo khoa và phần bài tập năng cao. Học sinh rất đam mê và không có tính trừu tượng :
 Năm học : 2006- 2007:
 + Lớp 8A không thực nghiệm. 
 + Hai lớp 8B và 8C Tôi dạy thực nghiệm 
Lớp
Sĩ số
Khá giỏi
Trung bình
Yếu
8A
41
29%
67%
4%
8B
39
30%
67%
3%
8C
33
46%
54%
0%
Năm học : 2007 – 2008 :
 + Lớp 8A không thực nghiệm
 + Hai lớp 8B và 8C Tôi dạy thực nghiệm
Lớp
Sĩ số
Khá giỏi
Trung bình
Yếu
8A
40
29%
68%
3%
8B
37
45%
55%
0%
8C
33
49%
51%
0%
III/ Kết luận :
 “Việc hớng dẫn học sinh vận dụng kiến thức sách giáo khoa ể giải các bài tập vật lí nhiệt học lớp 8’’ Là một khâu quan trọng trong quá trình day và học như tôi đã trình bày ở phần trên là không thể thiếu được .
 Kết quả của quá trình dạy và học theo quan điểm đổi mới “ Đổi mới phương pháp dạy học” lấy học sinh làm trung tâm thầy giải đóng vai trò chủ đạo , học sinh chủ động tiếp thu , chủ động phân tích , lĩnh hội nắm vững kiến thức càng khẳng định nguyên lí giáo dục của Đảng và nhà nớc .
ã        Hiệu quả của việc DAY và Học chỉ đạt được khi ngời thầy tâm huyết với nghề không ngừng học hỏi tìm tòi và sáng tạo .
ã        Trong bài viết này tôi đã trình bày một số việc làm của mình khi hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí :
ã        Rất mong đợc sự đóng góp ý kiến phê bình của hội đồng khoa học giáo dục Huyện và Tĩnh :
 Hoằng Hải; ngày 09 tháng 04 năm 2008
 Ngời viết :
 LươngVăn Hải