Tài liệu Sáng chế 2017 máy hút bụi

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KIÊN GIANG TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRUNG TRỰC THUYẾT MINH ĐỀ TÀI “MÁY HÚT BỤI” NĂM HỌC 2016 - 2017 1. Nhóm tác giả: Trần Thị Thúy Hoa- Giáo viên môn Vật lý Thế Anh Đức-Giáo viên môn Vật lý Võ Ngọc Minh- Giáo viên môn Vật lý Phạm Hồng Trang- Giáo viên môn Vật lý Hoàng Văn Linh- Giáo viên môn Vật lý 2. Tên sản phẩm KHKT: Máy hút bụi 3. Ý tưởng làm sản phẩm: Từ ý tưởng ban đầu tạo ra máy hút bụi làm bằng vỏ chai nhựa nước ngọt cùng với động cơ đơn giản từ môtơ của đồ chơi trẻ em. Nhóm chúng tôi cùng nghiên 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. 4. Mục đích làm sản phẩm: “ Máy hút bụi” các em đã nghe và biết nhiều nhưng không biết rằng sự vận hành của máy có liên quan đến kiến thức Vật lý mà các em đã học. Do đó nhóm chúng tôi thiết kế sản phẩm này với mục đích giới thiệu đến các em mô hình cấu tạo 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. 6. Các nguyên vật liệu làm ra mô hình, sản phẩm: * Nguyên 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 công tắc đóng mở * Dụng cụ: - Kéo, dao, dùi đục, băng dính, keo nến, túi nilon. - Bút, chì, thước. - Giấy màu. 7. 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 đuôi thân chai. - Bước 2: Cắt vỏ lon thành hình tròn có đường kính gần bằng miệng phần thân chai vừa cắt ở bước 1. Từ tâm đường tròn tiếp tục vẽ thêm hình tròn nhỏ thứ hai. - Bước 3: Chia hình tròn thành 8 phần bằng nhau. Dùng kéo và cắt 8 phần đó để tạo thành cánh quạt. Giới hạn đường cắt là vòng ngoài của hình tròn thứ hai. Uốn cong 8 phần để tạo thành cánh quạt. - Bước 4: Gắn cánh quạt vào trục quay motor. Sau đó dùng keo nến gắn chặt vào đáy của phần đuôi chai nước ở bước 1. - Bước 5: Dùng dây sắt uốn thành hình tròn 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 tơ ở 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 đầu còn 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 nhỏ vừa 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, an toàn, tiện ích. - Không sử dụng nguồn cố định. 8. Nguyên tắc hoạt động, vận hành của các mô hình, sản phẩm * Nguyên lý làm việc: - Để làm được máy hút bụi cần phải có động cơ (motor) có gắn quạt hút bụi. - Hoạt động: nhờ nguồn điện 9V, quạt hút hoạt động, cửa hút bụi song song với sàn, cách sàn 0,5 cm tạo điều kiện cho lực hút đạt hiệu quả; bụi bẩn sẽ cuốn qua quạt hút theo ống dẫn đến ngăn chứa. Khi ngăn chứa rác đầy, người điều khiển sẽ tháo phần đầu chai nước ngọt và gỡ khung dâu kim lọai có gắn lưới chắn bụi để đổ rác. - Thiết kế các vật liệu sao cho đơn giản và hiệu quả. Đặc biệt là cách chế tạo ra cánh quạt gió và lắp ráp , làm sao để tạo ra lượng gió hút vào đủ mạnh để hút bụi vào. * Hiệu quả của sản phẩm: - Kĩ thuật: + Dễ làm, dễ thực hiện, có thể hút các bụi bẩn trên nền nhà mà mắt thường không nhìn thấy. + Kết cấu máy phù hợp, thuận tiện cho việc sử dụng, có tính linh hoạt, thuận tiện trong giảng dạy. + Giúp chúng em vận dụng các kiến thức liên môn giải quyết tình huống thực 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 với ý tưởng và mục đích của học sinh. + Nếu dùng với diện tích sàn rộng với nhiều dạng rác thì máy phải có kích thước 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 kiến thức đã học để thực hiện những ý tưởng và niềm đam mê sáng tạo khoa học. 9. Những kiến thức vận dụng: - Kiến thức vật lí: Điều kiện để máy hút được bụi thì phải có sự chênh lệch áp suất khí quyển: áp suất khí ở bên ngoài của máy phải lớn hơn áp suất khí bên trong máy, lực li tâm của cánh quạt quay tạo ra lực hút. Rác được hút cuộn vào trong máy qua ống thoát gió đẩy rác ra ngoài. - Kiến thức công nghệ: Có kĩ thuật gắn, lắp mô hình, sắp xếp bố cục trong máy sao cho khoa học, thuân tiện, trang trí để hoàn 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 không có loại công suất lớn nên sản phẩm chỉ hút được những bụi nhỏ, nhẹ. 10. Kết quả: Đây là sản phẩm sáng kiến mới về mô hình máy hút bụi nguồn không cố định. Giúp giáo viên giảng dạy trong bài Ứng dụng Định luật Bec-nu-li Vật Lý lớp 10. Rạch giá, ngày 26 tháng 09 năm 2016 XÁC NHẬN CỦA BGH NHÓM TÁC GIẢ