Giải BT SGK môn Công nghệ 10 Kết nối tri thức Bài 20: Nguyên tắc thiết kế kĩ thuật

Bài 20: Nguyên tắc thiết kế kĩ thuật

Mở đầu trang 114 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT

Hình 20.1 là hai bộ cốc uống nước với chất liệu khác nhau. Là một người tiêu dùng, em sẽ chọn mua bộ nào? Là một người thiết kế, em thích sản phẩm thiết kế nào? Hãy lập luận về các lựa chọn của mình.

Lựa chọn của người tiêu dùng:

Em sẽ chọn bộ cốc bằng thủy tinh vì:

Chất liệu thủy tinh an toàn hơn cho sức khỏe, không chứa hóa chất độc hại.

Cốc thủy tinh dễ vệ sinh và không giữ mùi thức uống.

Mang lại cảm giác sang trọng và đẹp mắt khi sử dụng.

Lựa chọn của người thiết kế:

Là một người thiết kế, em sẽ thích sản phẩm bằng nhựa hơn vì:

Chất liệu nhựa nhẹ hơn, dễ dàng vận chuyển và ít vỡ khi va chạm.

Giá thành thấp hơn, phù hợp với đa số người tiêu dùng.

Có thể tái chế và thiết kế nhiều mẫu mã đa dạng.

Lập luận chung:

Lựa chọn của người tiêu dùng dựa trên trải nghiệm cá nhân và sự an toàn.

Lựa chọn của người thiết kế tập trung vào chi phí sản xuất, tính ứng dụng, và khả năng tiếp cận thị trường.

Khám phá trang 115 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT

Quan sát Hình 20.2 và thực hiện yêu cầu

Chọn năm sản phẩm em thích:

Đèn số 1: Đơn giản, hiện đại.

Đèn số 3: Phong cách tối giản với đường nét mềm mại.

Đèn số 5: Tích hợp công nghệ chiếu sáng tiết kiệm điện.

Đèn số 6: Thiết kế nhỏ gọn, dễ di chuyển.

Đèn số 8: Kiểu dáng phù hợp với không gian nội thất hiện đại.

Nguyên tắc đơn giản hóa được thể hiện trong từng sản phẩm:

Đèn số 1: Giảm thiểu chi tiết trang trí, tập trung vào chức năng chính là chiếu sáng.

Đèn số 3: Loại bỏ các yếu tố rườm rà, sử dụng hình dáng mềm mại tạo sự hài hòa.

Đèn số 5: Tích hợp công nghệ LED đơn giản và tiết kiệm năng lượng.

Đèn số 6: Thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng và di chuyển.

Đèn số 8: Màu sắc trung tính, kiểu dáng phù hợp với mọi không gian sống.

Luyện tập trang 115 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT

Quan sát các hình ảnh trong Hình 20.3 và cho biết những chiếc ghế nào đã thể hiện thiết kế theo nguyên tắc đơn giản.

Những chiếc ghế đã thể hiện thiết kế theo nguyên tắc đơn giản trong Hình 20.3:

Ghế b:

Lý do: Thiết kế tối giản, không có các chi tiết rườm rà. Các đường nét gọn gàng và hiện đại, dễ sử dụng trong nhiều không gian khác nhau.

Ghế e:

Lý do: Ghế có cấu trúc gấp gọn, sử dụng chất liệu đơn giản (gỗ), không có các chi tiết thừa, dễ dàng di chuyển và cất giữ.


Nhận xét về nguyên tắc đơn giản:

Cả ghế b và ghế e đều tập trung vào chức năng chính, loại bỏ các yếu tố trang trí không cần thiết.

Các ghế này phù hợp với nhu cầu sử dụng hàng ngày, dễ sản xuất và đáp ứng xu hướng thiết kế hiện đại.

Khám phá trang 117 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT

Kể tên và mô tả một số sản phẩm thiết kế thân thiện với môi trường. Yếu tố nào đã giúp sản phẩm đó thân thiện với môi trường?

Túi vải tái sử dụng:

Mô tả: Được làm từ chất liệu vải, có thể giặt và tái sử dụng nhiều lần thay vì túi nylon.

Yếu tố thân thiện: Giảm rác thải nhựa, dễ phân hủy khi không sử dụng nữa.

Ống hút tre:

Mô tả: Được làm từ tre tự nhiên, thay thế ống hút nhựa dùng một lần.

Yếu tố thân thiện: Tái sử dụng nhiều lần, phân hủy sinh học hoàn toàn.

Đèn năng lượng mặt trời:

Mô tả: Sử dụng năng lượng tái tạo từ mặt trời để chiếu sáng.

Yếu tố thân thiện: Không sử dụng điện từ lưới quốc gia, giảm phát thải khí nhà kính.

Xe đạp điện:

Mô tả: Phương tiện di chuyển sử dụng năng lượng điện thay vì xăng dầu.

Yếu tố thân thiện: Giảm ô nhiễm không khí, tiết kiệm tài nguyên năng lượng.

Giấy tái chế:

Mô tả: Được sản xuất từ giấy đã qua sử dụng, giảm nhu cầu chặt cây mới.

Yếu tố thân thiện: Giảm thiểu tác động lên môi trường rừng và giảm rác thải.

Luyện tập trang 118 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT

Quan sát Hình 20.5, chỉ ra các sản phẩm thân thiện và không thân thiện với môi trường. Hãy giải thích cho sự lựa chọn của mình.

Sản phẩm thân thiện với môi trường:

Túi vải, chai thủy tinh: Có thể tái sử dụng nhiều lần, giảm rác thải.

Đèn năng lượng mặt trời: Sử dụng năng lượng tái tạo, không gây ô nhiễm.

Sản phẩm không thân thiện với môi trường:

Túi nylon, chai nhựa: Khó phân hủy, gây ô nhiễm môi trường.

Đèn sử dụng pin dùng một lần: Tạo rác thải độc hại khi pin bị vứt bỏ.

Giải thích:

Các sản phẩm thân thiện được làm từ vật liệu dễ tái chế, sử dụng lâu dài hoặc không gây ô nhiễm.

Các sản phẩm không thân thiện khó tái chế, dễ gây hại cho môi trường trong quá trình xử lý.


Sản phẩm

Nguyên tắc đơn giản hóa

Nguyên tắc thân thiện môi trường

Nguyên tắc tối ưu hóa công năng

Tủ lạnh

Đáp ứng tốt

Dùng nhiều điện, chưa thân thiện

Bảo quản thực phẩm hiệu quả

Máy giặt

Đáp ứng tốt

Tiêu tốn nước, cần cải thiện

Tiện lợi, tiết kiệm sức lao động

Đèn LED

Thiết kế nhỏ gọn

Rất thân thiện

Tiết kiệm điện, độ sáng tốt

Lò vi sóng

Đơn giản, dễ sử dụng

Chưa thân thiện do tiêu thụ điện

Nấu ăn nhanh chóng, tiện lợi

Bình lọc nước

Đơn giản, tiện dụng

Thân thiện với môi trường

Đáp ứng nhu cầu nước sạch


Vận dụng 1 trang 118 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT

Lựa chọn năm sản phẩm công nghệ trong gia đình, đánh giá mức độ đáp ứng các nguyên tắc thiết kế.

Sản phẩm Nguyên tắc đơn giản hóa Nguyên tắc thân thiện với môi trường Nguyên tắc tối ưu hóa công năng
Tủ lạnh Thiết kế đơn giản với bề mặt phẳng, ít chi tiết, dễ lau chùi. Chưa hoàn toàn thân thiện vì tiêu thụ năng lượng lớn, cần cải thiện công nghệ tiết kiệm điện. Hoạt động tốt, bảo quản thực phẩm hiệu quả, nhiều ngăn chứa đa dạng, hỗ trợ người dùng lưu trữ thực phẩm dài ngày.
Máy giặt Giao diện điều khiển đơn giản, tích hợp nút bấm dễ sử dụng, một số dòng có màn hình hiển thị hiện đại. Tiêu thụ nước và điện năng lớn, cần cải thiện khả năng tái chế nước thải hoặc tiết kiệm điện. Giặt sạch nhanh chóng, tiết kiệm thời gian, một số máy tích hợp sấy khô quần áo, nâng cao hiệu quả sử dụng.
Đèn LED Thiết kế nhỏ gọn, hình dạng đa dạng, dễ lắp đặt và sử dụng. Rất thân thiện, tiêu thụ ít điện năng, tuổi thọ cao, giảm rác thải công nghệ so với bóng đèn truyền thống. Cung cấp ánh sáng tốt, tiết kiệm năng lượng, ít sinh nhiệt, phù hợp với nhiều không gian.
Nồi cơm điện Tối giản hóa các nút điều khiển, dễ dàng vệ sinh, kiểu dáng nhỏ gọn. Không thân thiện do tiêu thụ điện năng, cần tích hợp thêm công nghệ tiết kiệm điện hoặc vật liệu tái chế. Nấu cơm nhanh, giữ ấm lâu, một số nồi có chức năng nấu đa dạng như hấp, hầm.
Điện thoại thông minh Tối ưu hóa thiết kế mỏng nhẹ, loại bỏ phím vật lý, sử dụng màn hình cảm ứng toàn phần. Thân thiện ở một mức độ nhất định nhờ sử dụng các vật liệu tái chế, nhưng cần giảm rác thải điện tử và tăng độ bền của sản phẩm. Tích hợp đa chức năng: nghe gọi, giải trí, làm việc, chụp ảnh, phục vụ nhu cầu đa dạng của người dùng.

Phân tích cụ thể từng sản phẩm

Tủ lạnh:

Ưu điểm: Thiết kế phù hợp với nhu cầu sử dụng hàng ngày, tích hợp nhiều công nghệ như làm lạnh nhanh, kháng khuẩn.

Nhược điểm: Tiêu thụ năng lượng cao, cần cải thiện để sử dụng hiệu quả hơn trong việc tiết kiệm điện.

Máy giặt:

Ưu điểm: Dễ sử dụng, tiết kiệm thời gian và công sức. Một số dòng mới còn tích hợp cảm biến nước và tiết kiệm năng lượng.

Nhược điểm: Vẫn tiêu thụ nhiều nước và điện, cần phát triển các giải pháp sử dụng nước hiệu quả hơn.

Đèn LED:

Ưu điểm: Sản phẩm đáp ứng gần như hoàn toàn các nguyên tắc thiết kế bền vững và đơn giản hóa, phù hợp với xu thế hiện đại.

Nhược điểm: Giá thành ban đầu cao hơn so với bóng đèn truyền thống.

Nồi cơm điện:

Ưu điểm: Thiết kế nhỏ gọn, đa năng, phù hợp với nhu cầu nấu ăn hàng ngày.

Nhược điểm: Tiêu thụ điện năng cao và khó tái chế vật liệu.

Điện thoại thông minh:

Ưu điểm: Sự tối giản trong thiết kế và đa năng hóa công năng làm tăng trải nghiệm người dùng.

Nhược điểm: Khó tái chế, vòng đời ngắn, và tạo ra lượng rác thải điện tử lớn.

Kết luận

Các sản phẩm công nghệ trong gia đình phần lớn đã đáp ứng tốt các nguyên tắc thiết kế như đơn giản hóa và tối ưu công năng. Tuy nhiên, để đạt được tiêu chuẩn phát triển bền vững, các sản phẩm cần cải thiện hơn về việc tiết kiệm năng lượng, sử dụng vật liệu tái chế, và giảm rác thải công nghệ.

Vận dụng 2 trang 118 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT

Đề xuất những điều chỉnh để sản phẩm phù hợp với các nguyên tắc phát triển bền vững.

Tủ lạnh:

Sử dụng công nghệ Inverter để tiết kiệm điện.

Chọn chất làm lạnh thân thiện với môi trường.

Máy giặt:

Tích hợp công nghệ tái sử dụng nước.

Giảm lượng nước tiêu thụ trong mỗi chu trình giặt.

Đèn LED:

Sử dụng vật liệu tái chế trong sản xuất.

Tăng tuổi thọ sản phẩm để giảm rác thải.

Lò vi sóng:

Nâng cao hiệu suất năng lượng.

Sử dụng vật liệu dễ tái chế trong thiết kế.

Bình lọc nước:

Thiết kế bộ lọc thay thế dễ tái chế.

Giảm lượng nhựa sử dụng trong sản xuất bình.

Những điều chỉnh này giúp các sản phẩm thân thiện hơn với môi trường và phù hợp với xu hướng phát triển bền vững.

Tìm kiếm học tập môn Công nghệ 10

Chia sẻ bài viết
Bạn cần phải đăng nhập để đăng bình luận
Top