Bài tập: Chương 4: Ôn tập cuối năm

Giới thiệu bài học

Chào các em, chúng ta đã cùng nhau đi qua một năm học với nhiều kiến thức bổ ích trong môn Công nghệ 8. Từ những nguyên lý cơ bản về bản vẽ kỹ thuật, vật liệu cơ khí, đến các cơ cấu truyền và biến đổi chuyển động, hay những kiến thức an toàn điện trong gia đình. Bài học hôm nay là bài Ôn tập cuối năm, đặc biệt tập trung vào các dạng bài tập có hướng dẫn giải chi tiết. Mục tiêu của chúng ta là ôn lại những nội dung trọng tâm và rèn luyện kỹ năng giải quyết các vấn đề kỹ thuật cơ bản, giúp các em tự tin bước vào kỳ thi cuối năm.

Lý thuyết trọng tâm (Hệ thống hóa kiến thức)

Để giải bài tập tốt, chúng ta cần nhớ lại những khối kiến thức chính đã học trong chương trình Công nghệ 8:

• Phần 1: Bản vẽ kĩ thuật
  • Các loại hình chiếu vuông góc (hình chiếu đứng, bằng, cạnh).
  • Quy tắc vẽ và đọc bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp.
  • Biểu diễn ren trên bản vẽ.
• Phần 2: Cơ khí
  • Tính chất và ứng dụng của vật liệu cơ khí (kim loại, phi kim).
  • Các dụng cụ và phương pháp gia công cơ khí đơn giản (cưa, đục, dũa, khoan).
  • Cơ cấu truyền chuyển động (truyền động ma sát, truyền động ăn khớp) và cơ cấu biến đổi chuyển động (tay quay - con trượt, tay quay - thanh lắc).
• Phần 3: Kĩ thuật điện
  • Nguyên lý dòng điện một chiều và xoay chiều.
  • An toàn điện, các cách sơ cứu khi có tai nạn điện.
  • Vật liệu kỹ thuật điện (dẫn điện, cách điện, dẫn từ).
  • Các thiết bị đóng cắt, bảo vệ và lấy điện (cầu dao, aptomat, cầu chì, phích cắm).

Bài tập có hướng dẫn giải

Dưới đây là một số dạng bài tập tiêu biểu cho mỗi nội dung lớn.

Dạng 1: Bài tập về tỉ số truyền

Đề bài: Một cơ cấu truyền động bánh răng có bánh dẫn 1 (gắn với động cơ) có 30 răng, bánh bị dẫn 2 (gắn với trục máy) có 120 răng. Hãy tính:

1. Tỉ số truyền \( i \) của bộ truyền động trên.
2. Khi bánh dẫn quay với tốc độ 400 vòng/phút, hãy tính tốc độ quay của bánh bị dẫn.
3. Em hãy cho biết cơ cấu này tăng hay giảm tốc độ? Giải thích tại sao?

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Xác định các đại lượng đã biết.

• Số răng bánh dẫn: \( Z_1 = 30 \) răng.
• Số răng bánh bị dẫn: \( Z_2 = 120 \) răng.
• Tốc độ quay của bánh dẫn: \( n_1 = 400 \) vòng/phút.

Bước 2: Áp dụng công thức tính tỉ số truyền của bộ truyền động ăn khớp (bánh răng):

Vậy tỉ số truyền \( i = 4 \).

Bước 3: Tính tốc độ quay của bánh bị dẫn.

Ta có công thức liên hệ giữa tỉ số truyền và tốc độ quay:

Vậy bánh bị dẫn quay với tốc độ 100 vòng/phút.

Bước 4: Kết luận về tăng hay giảm tốc độ.

Vì \( i = 4 > 1 \) và \( n_2 = 100 < n_1 = 400 \), nên cơ cấu này làm giảm tốc độ quay. Nói cách khác, bánh bị dẫn quay chậm hơn bánh dẫn. Trong thực tế, việc giảm tốc này giúp tăng mô-men xoắn lên trục máy.

Dạng 2: Vẽ hình chiếu của vật thể

Đề bài: Cho vật thể hình chữ L (dạng bậc thang) có kích thước như sau: Đế lớn phía dưới có chiều dài 60mm, rộng 40mm, cao 10mm. Phần trụ đứng phía trên bên trái có chiều cao 40mm, chiều rộng 20mm, chiều sâu 20mm (tính từ mép trái đế). Em hãy vẽ ba hình chiếu vuông góc (đứng, bằng, cạnh) của vật thể này trên giấy kẻ ô ly (không cần tỉ lệ chính xác, chỉ thể hiện đúng hình dạng và tỉ lệ tương đối).

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Xác định hướng nhìn.

• Hình chiếu đứng (nhìn từ phía trước): Thấy được phần đế thấp và phần trụ cao, chiều cao và chiều dài của vật thể.
• Hình chiếu bằng (nhìn từ trên xuống): Thấy được bề mặt trên của đế và mặt cắt của phần trụ (dạng hình chữ nhật nhỏ hơn nằm lệch trái).
• Hình chiếu cạnh (nhìn từ phía phải): Thấy được chiều sâu của vật thể, gồm phần đế và phần trụ nhô lên.

Bước 2: Thực hiện vẽ.

• Hình chiếu đứng: Vẽ một hình chữ nhật lớn (rộng 60mm, cao 10mm) tượng trưng cho đế. Bên trên, lệch về phía trái, vẽ một hình chữ nhật nhỏ hơn (rộng 20mm, cao 30mm) đặt chồng lên mép trên của hình chữ nhật lớn. (Chiều cao tổng thể lúc này là 40mm).
• Hình chiếu bằng: Vẽ một hình chữ nhật (dài 60mm, rộng 40mm) tượng trưng cho đế. Bên trong, lệch về phía mép trái, vẽ một hình chữ nhật nhỏ hơn (dài 20mm, rộng 20mm) đặt sát mép dưới hoặc mép trên tùy theo quy ước vẽ (ở đây ta đặt sát mép sau, tức là mép trên của hình chiếu bằng nếu chiều sâu trụ nằm phía sau). Để đơn giản, vẽ hình chữ nhật nhỏ đó tiếp xúc với cạnh trái của hình chữ nhật lớn.
• Hình chiếu cạnh: Vẽ một hình chữ nhật (rộng 40mm - tương ứng chiều sâu của đế, cao 10mm) cho phần đế. Phía trên bên phải/trái (tùy quy ước), vẽ một hình chữ nhật nhỏ hơn (rộng 20mm - tương ứng chiều sâu trụ, cao 30mm) đặt sát một cạnh bên. Như vậy, hình chiếu này có dạng hình chữ "L" nằm ngang.

Lưu ý quan trọng: Các hình chiếu phải được sắp xếp đúng vị trí trên bản vẽ: hình chiếu bằng đặt phía dưới hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh đặt bên phải hình chiếu đứng.

Dạng 3: An toàn điện

Đề bài: Trong nhà em, phích cắm của bàn là bị tuột lớp vỏ cách điện, để lộ dây dẫn điện bên trong. Em sẽ xử lý tình huống này như thế nào để đảm bảo an toàn cho bản thân và mọi người. Hãy nêu các bước thực hiện.

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Nhận biết nguy hiểm.

Dây dẫn điện bị hở có thể gây ra chạm điện, dẫn đến điện giật khi ta chạm vào. Đây là tình huống rất nguy hiểm.

Bước 2: Các bước xử lý an toàn.

1. Không chạm vào phần dây bị hở: Tuyệt đối không dùng tay để sờ hay cầm vào phần dây điện đã mất lớp vỏ cách điện.
2. Ngắt nguồn điện: Nếu phích cắm đang cắm vào ổ điện, hãy ngắt nguồn điện bằng cách rút phích cắm ra khỏi ổ. Nếu tay khô ráo và dép cách điện, có thể rút. Nếu không chắc chắn, hãy ngắt cầu dao (aptomat) tổng của nhà để cắt điện hoàn toàn.
3. Thay thế hoặc sửa chữa: Sau khi đã ngắt điện, có thể dùng băng keo cách điện (băng dính điện) quấn chặt nhiều vòng lên chỗ dây bị hở, đảm bảo che kín hoàn toàn phần dẫn điện. Tuy nhiên, cách tốt nhất là mua một phích cắm mới hoặc nhờ người lớn có chuyên môn thay thế, đảm bảo an toàn tuyệt đối.
4. Kiểm tra lại: Trước khi sử dụng bàn là lại, hãy chắc chắn rằng phần dây dẫn đã được cách điện tốt và phích cắm không bị nứt vỡ.

Kết luận: Việc xử lý kịp thời và đúng cách các sự cố về điện giúp phòng tránh những tai nạn đáng tiếc xảy ra trong gia đình.

Ghi nhớ

• Công thức tỉ số truyền: \( i = \frac{n_1}{n_2} = \frac{Z_2}{Z_1} \) (truyền động ăn khớp). i > 1: giảm tốc, i < 1: tăng tốc.
• Ba hình chiếu vuông góc (Đứng – Bằng – Cạnh) phải đặt đúng vị trí và thể hiện đúng kích thước tương ứng theo từng hướng nhìn.
• Nguyên tắc an toàn điện: Ngắt nguồn trước khi sửa chữa; không chạm vào dây trần, thiết bị bị hư hỏng khi có điện; sử dụng dụng cụ cách điện.

Bài tập gợi ý (Tự luyện tập)

1. Bài tập về cơ khí: Một bộ truyền động đai có bánh dẫn đường kính 200mm, bánh bị dẫn đường kính 50mm. Tính tỉ số truyền và cho biết bánh nào quay nhanh hơn? Bánh quay nhanh hơn gấp bao nhiêu lần? (Gợi ý: Công thức \( i = \frac