Sáng tạo khoa học kỹ thuật máy hút bụi

1. TÊN CHỦ ĐỀ: CHẾ TẠO MÁY HÚT BỤI MI NI2. Mô tả chủ đề:

Từ ý tưởng ban đầu tạo ra máy hút bụi làm bằng vỏ chai nhựa nước ngọtcùng với động cơ đơn giản từ mơtơ của đồ chơi trẻ em. Nhóm chúng tơi cùngnghiên cứu, chế tạo ra loại “máy hút bụi” sử dụng mơ tơ điện một chiều làm động cơ chính cho máy với vật liệu vỏ chai nước ngọt và các phụ kiện đơn giản.

3. Mục tiêu:a. Kiến thức.

HS biết vận dụng các kiến thức trong các môn học để làm sản phẩm: - Kiến thức môn tốn: Bài Sự xác định đường trịn, tính tốn.

- Kiến thức vật lí: Điều kiện để máy hút được bụi thì phải có sự chênh lệcháp suất khí quyển: áp suất khí ở bên ngồi của máy phải lớn hơn áp suất khí bêntrong máy, lực li tâm của cánh quạt quay tạo ra lực hút. Rác được hút cuộn vàotrong máy qua ống thốt gió đẩy rác ra ngồi.

- Kiến thức cơng nghệ: Có kĩ thuật gắn, lắp mơ hình, sắp xếp bố cục trongmáy sao cho khoa học, thn tiện, trang trí để hồn thiện máy.

- Kiến thức tin học: Bài vẽ và thiết kế mạch điện.b. Kĩ năng:

- Có kĩ năng lắp đặt các chi tiết lại với nhau và kĩ năng lắp đặt mạch điện cho phù hợp.

- Giúp học sinh rèn luyện kỹ năng và kích thích các em tư duy sáng tạo. c. Phát triển phẩm chất:

- Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm - Yêu thích , say mê nghiên cứu khoa học

- Giáo dục chúng em có ý thức bảo vệ môi trường, vận dụng những kiếnthức đã học để thực hiện những ý tưởng và niềm đam mê sáng tạo khoa học. d. Định hướng phát triển năng lực:

- Tự chủ, tự học, thẩm mỹ, năng lực công nghệ, khoa học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo;

- Năng lực chế tạo máy hút bụi mi ni từ các nguyên liệu đơn giản. - Chăm chỉ, trách nhiệm, yêu nước, nhân ái, trung thực

II. THIẾT BỊ :

* Nguyên liệu làm sản phẩm: - Chai nước ngọt loại vỏ cứng 1,5 L.

- 1 bình xịt rỗng ruột, lon coca hoặc lon sữa bị để làm cánh quạt. - Dây sắt dày khoảng 0,5 mm - 2mm.

- Motor 6V. - Pin 9 V

- 1 ống nhựa mềm dẻo, dây diện. - 1 miếng vải để làm màng lọc. - 1 cơng tắc đóng mở

* Dụng cụ:

- Kéo, dao, dùi đục, băng dính, keo nến, túi nilon. - Bút, chì, thước.

- Giấy màu.

III. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

HOẠT ĐỘNG 1: Xác định yêu cầu thiết kế máy hút bụi mi ni [tiết1 – 45 phút]A. Mục đích:

“ Máy hút bụi” các em đã nghe và biết nhiều nhưng khơng biết rằng sự vậnhành của máy có liên quan đến kiến thức Vật lý mà các em đã học. Do đó nhómchúng tơi thiết kế sản phẩm này với mục đích giới thiệu đến các em mơ hình cấutạo đơn giản của máy hút bụi chạy bằng động cơ điện một chiều- hút được bụi ở bề mặt đất từ những sản phẩm đơn giản. Chúng tôi cho rằng với “Máy hút bụi” này các em ghi nhớ và nắm vững kiến thức hơn, qua đó rèn luyện và kích thích các em tư duy sáng tạo, giúp các em yêu khoa học hơn.

B. Nội dung

– HS trình bày về ưu nhược điểm …

– Từ thí nghiệm khám phá kiến thức, GV giao nhiệm vụ cho HS thực hiện dự án Thiết kế máy hút bụi mi ni dựa trên kiến thức về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy hút bụi đã có trên thị trường.

– GV thống nhất với HS về kế hoạch triển khai dự án và tiêu chí đánh giá sản phẩm của dự án.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm sau:– Bản ghi chép kiến thức mới về khả năng …

– Bảng mô tả nhiệm vụ của dự án và nhiệm vụ các thành viên; thời gian thực hiệndự án và các tiêu chí đánh giá sản phẩm của dự án.

Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá sản phẩm máy hút bụi mi ni

GV thống nhất kế hoạch triển khai

Hoạt động chính Thời lượng

Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án Tiết 1 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và

chuẩn bị bản thiết kế sản phẩm để báo cáo.

1 tuần [HS tự học ở nhà theo nhóm].

Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế. Tiết 2

Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm 1 tuần [HS tự làm ở nhà theo nhóm].

Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm.

Tiết 3

Gv hướng dẫn cách làm sản phẩm:

- Bước 1: Cắt chai nước thành ba phần, phần giữa khoảng 5 cm, lấy phần

đầu và phần đuôi để làm thân máy. Cắt các lỗ ở phía đáy của phần đi thân chai.

Tiêu chí Điểm

Thiết kế được máy hút bụi mini 3 điểm

Động cơ chạy và máy hút được bụi 3 điểm

Chế tạo tiết kiệm chi phí 2 điểm

Có thẩm mĩ, dễ sử dụng. 1 điểm

Hoàn thành đúng thời gian quy định [ 30 phút] 1 điểm

- Bước 2: Cắt vỏ lon thành hình trịn có đường kính gần bằng miệng phần

thân chai vừa cắt ở bước 1. Từ tâm đường tròn tiếp tục vẽ thêm hình trịn nhỏ thứhai.

- Bước 3: Chia hình trịn thành 8 phần bằng nhau. Dùng kéo và cắt 8 phần đóđể tạo thành cánh quạt. Giới hạn đường cắt là vịng ngồi của hình trịn thứhai. Uốn cong 8 phần để tạo thành cánh quạt.

- Bước 4: Gắn cánh quạt vào trục quay motor. Sau đó dùng keo nến gắn chặtvào đáy của phần đuôi chai nước ở bước 1.

- Bước 5: Dùng dây sắt uốn thành hình trịn sao cho đặt vừa khít vào trong

chai. Dây sắt này có tác dụng làm tấm chắn bụi khi chúng ta gắn vải vào bên trong,cũng cố định vải vào miếng sắt bằng keo.

- Bước 6: Nối công tắc điện và cực của nguồn vào vào 2 đầu dây điện mô tơở dưới đáy chai .

- Bước 7: Phần đầu của chai cắt lỗ trên nắp chai sao cho vừa khít với ống

nhựa. Dùng keo gắn chặt chúng lại với nhau. Dùng chai nhựa dẻo nhỏ gắn vào đầucòn lại của ống nhựa làm miệng vòi hút.

- Bước 8: Dùng phần đầu của chai nhựa lắp vào thân chai tạo thành chiếc

2. Nội dung:Tìm hiểu về tính năng của máy hút bụi mi ni;

3. Dự kiến sản phẩm: HS thu thập từ thực tiễn, ý kiến cá nhân của HS về quy trình, thiết bị lắp đặt máy hút bụi mi ni.

4. Cách thức tổ chức hoạt động

- Giáo viên giao nhiệm vụ: Nội dung phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành;

- HS thực hiện nhiệm vụ: Qua thực tế, tài liệu, video, nhóm, thảo luận và phát biểu vấn đề.

HOẠT ĐỘNG 2: Xây dựng quá trình làm máy hút bụi mini.
KIẾN THỨC LIÊN MƠN.

Mơn Tốn: Bài Sự xác định đường trịn, tính tốn.Mơn Vật lí: Bài Động cơ điện.

Mơn Tin học: Bài vẽ và thiết kế mạch điện.Môn Công nghệ: Bài kĩ năng lắp đặt dụng cụ.Môn Sinh học: Bài Ơ nhiễm mơi trường.Giáo dục học sinh ý thức bảo vệ mơi trường.

HOẠT ĐỘNG 3. Trình bày quy trình làm máy hút bụi.Cắt các môđun lắp ghép theo thứ tự hình sau:

HOẠT ĐỘNG 4: Lắp ghép các mơddun bằng keo dán.

HOẠT ĐỘNG 5: Trình bày và đánh giá sản phẩm máy hút bụi mini giữa các nhóm.1. Ý

tưởng làm sản phẩm:

2. Từ ý tưởng ban đầu tạo ra máy hút bụi làm bằng vỏ chai nhựa nước ngọtcùng với động cơ đơn giản từ môtơ của đồ chơi trẻ em. Nhóm chúng tơi cùngnghiên cứu, chế tạo ra loại “máy hút bụi” sử dụng mô tơ điện một chiều làm động cơ chính cho máy với vật liệu vỏ chai nước ngọt và các phụ kiện đơn giản.

Tiêu chí Điểm

Thiết kế được máy hút bụi mini 3 điểm

Động cơ chạy và máy hút được bụi 3 điểm

Chế tạo tiết kiệm chi phí 2 điểm

Có thẩm mĩ, dễ sử dụng. 1 điểm

Hoàn thành đúng thời gian quy định [ 30 phút] 1 điểm

2. Mục đích làm sản phẩm:

“ Máy hút bụi” các em đã nghe và biết nhiều nhưng khơng biết rằng sự vậnhành của máy có liên quan đến kiến thức Vật lý mà các em đã học. Do đó nhómchúng tơi thiết kế sản phẩm này với mục đích giới thiệu đến các em mơ hình cấutạo đơn giản của máy hút bụi chạy bằng động cơ điện một chiều- hút được bụi ở bề

mặt đất từ những sản phẩm đơn giản. Chúng tôi cho rằng với “Máy hút bụi” nàycác em ghi nhớ và nắm vững kiến thức hơn, qua đó rèn luyện và kích thích các emtư duy sáng tạo, giúp các em yêu khoa học hơn.

3. Các nguyên vật liệu làm ra mơ hình, sản phẩm:* Ngun liệu làm sản phẩm:

- Chai nước ngọt loại vỏ cứng 1,5 L.

- 1 bình xịt rỗng ruột, lon coca hoặc lon sữa bò để làm cánh quạt.- Dây sắt dày khoảng 0,5 mm - 2mm.

- Motor 6V.- Pin 9 V

- 1 ống nhựa mềm dẻo, dây diện.- 1 miếng vải để làm màng lọc.- 1 cơng tắc đóng mở

* Dụng cụ:

- Kéo, dao, dùi đục, băng dính, keo nến, túi nilon.- Bút, chì, thước.

- Giấy màu.

4. Cách lắp ráp, lắp đặt sản phẩm:

- Bước 1: Cắt chai nước thành ba phần, phần giữa khoảng 5 cm, lấy phần

đầu và phần đuôi để làm thân máy. Cắt các lỗ ở phía đáy của phần đi thân chai.- Bước 2: Cắt vỏ lon thành hình trịn có đường kính gần bằng miệng phần

thân chai vừa cắt ở bước 1. Từ tâm đường tròn tiếp tục vẽ thêm hình trịn nhỏ thứhai.

để tạo thành cánh quạt. Giới hạn đường cắt là vịng ngồi của hình tròn thứhai. Uốn cong 8 phần để tạo thành cánh quạt.

- Bước 4: Gắn cánh quạt vào trục quay motor. Sau đó dùng keo nến gắn chặtvào đáy của phần đuôi chai nước ở bước 1.

- Bước 5: Dùng dây sắt uốn thành hình trịn sao cho đặt vừa khít vào trongchai. Dây sắt này có tác dụng làm tấm chắn bụi khi chúng ta gắn vải vào bên trong,

cũng cố định vải vào miếng sắt bằng keo.

- Bước 6: Nối công tắc điện và cực của nguồn vào vào 2 đầu dây điện mô tơở dưới đáy chai .

- Bước 7: Phần đầu của chai cắt lỗ trên nắp chai sao cho vừa khít với ống

nhựa. Dùng keo gắn chặt chúng lại với nhau. Dùng chai nhựa dẻo nhỏ gắn vào đầucòn lại của ống nhựa làm miệng vòi hút.

- Bước 8: Dùng phần đầu của chai nhựa lắp vào thân chai tạo thành chiếc

máy hoàn chỉnh. Dùng ống nhựa dài khoảng 20 cm, trên ống nhựa cắt một lỗ nhỏvừa đủ để nút công tắc vào. Dùng keo gắn chặt ống nhựa vào 2 phần chai ở bước 1.

- Bước 7: Hoàn thiện, vận hành và thử nghiệm.* Tính sáng tạo của sản phẩm:

- Tận dụng được những vật liệu dễ tìm trong đời sống hàng ngày.- Có thể điều khiển dễ dàng theo ý muốn của người sử dụng.

- Thiết kế gọn gàng, cách lắp đặt các bộ phận bên trong hợp lí, khoa học, antồn, tiện ích.

- Không sử dụng nguồn cố định.

5. Nguyên tắc hoạt động, vận hành của các mơ hình, sản phẩm* Ngun lý làm việc:

khiển

sẽ tháo phần đầu chai nước ngọt và gỡ khung dâu kim lọai có gắn lưới chắn bụi đểđổ rác.

- Thiết kế các vật liệu sao cho đơn giản và hiệu quả. Đặc biệt là cách chế tạora cánh quạt gió và lắp ráp , làm sao để tạo ra lượng gió hút vào đủ mạnh để hútbụi vào.

* Hiệu quả của sản phẩm:- Kĩ thuật:

+ Dễ làm, dễ thực hiện, có thể hút các bụi bẩn trên nền nhà mà mắt thườngkhơng nhìn thấy.

+ Kết cấu máy phù hợp, thuận tiện cho việc sử dụng, có tính linh hoạt, thuậntiện trong giảng dạy.

+ Giúp chúng em vận dụng các kiến thức liên môn giải quyết tình huốngthực tế, trong đời sống hàng ngày.

+ Hình dáng máy nhỏ, gọn, dễ dàng di chuyển.- Kinh tế:

+ Tận dụng được những vật liệu từ thực tế tạo ra được sản phẩm phù hợp vớiý tưởng và mục đích của học sinh.

+ Nếu dùng với diện tích sàn rộng với nhiều dạng rác thì máy phải có kíchthước và công suất lớn hơn.

- Xã hội:

+ Giúp học sinh rèn luyện kỹ năng và kích thích các em tư duy sáng tạo.+ Giáo dục chúng em có ý thức bảo vệ môi trường, vận dụng những kiếnthức đã học để thực hiện những ý tưởng và niềm đam mê sáng tạo khoa học.6. Những kiến thức vận dụng:

- Kiến thức vật lí: Điều kiện để máy hút được bụi thì phải có sự chênh lệcháp suất khí quyển: áp suất khí ở bên ngồi của máy phải lớn hơn áp suất khí bêntrong máy, lực li tâm của cánh quạt quay tạo ra lực hút. Rác được hút cuộn vàotrong máy qua ống thốt gió đẩy rác ra ngồi.

máy sao cho khoa học, thuân tiện, trang trí để hồn thiện máy.* Những khó khăn khi làm sản phẩm:

- Mô tơ không tự làm được, phải tận dụng sẵn có.- Phải chế tạo ra cánh quạt hút được bụi.

- Nguồn điện di động khơng có loại cơng suất lớn nên sản phẩm chỉ hút đượcnhững bụi nhỏ, nhẹ.

- HS: Dây điện 1 m 0,5-1,5mm;- Động cơ điện 1 chiều 12V;- Cánh quạt ;

- Tấm tôn 20 cm2

- Bóng đèn led: 1;- Lưới vải 1 tấm 20 cm2

- Bìa commozit: 4 tấm- 40cm2

- Đầu cầu MSB: 1 cái;- Sạc bin điện thoại: 1 cái;

1. Năng lực

- Tự chủ, tự học, thẩm mỹ, năng lực công nghệ, khoa học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo;

- Năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực ngôn ngữ;

- Năng lực chế tạo máy hút bụi mi ni từ các nguyên liệu đơn giản.2. Phẩm chất.

Video liên quan