Giải Công Nghệ 10 trang 112
Lời giải chi tiết SGK Lớp 10 · Môn CĂ´ng Nghệ · Trang 112–113
🔍 Kiến thức cần nhớ
Vòng đời sản phẩm gồm các giai đoạn: Tài nguyên thiên nhiên → Sản phẩm mới → Khai thác sản phẩm → Dùng sử dụng sản phẩm → Tái sử dụng / Tái chế / Bãi rác. Phân tích vòng đời giúp lượng hoá mức tiêu hao nhiên liệu, nguyên vật liệu, chi phí xử lí rác thải.
Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng nhu cầu hiện tại mà không ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng nhu cầu của thế hệ tương lai. Sử dụng vật liệu có khả năng tái chế là một giải pháp thiết kế theo hướng phát triển bền vững.
Các yếu tố về nguồn lực:
- Tài chính: Chi phí cho con người, máy móc, vật liệu, năng lượng. Cần hài hoà giữa tài chính và chất lượng sản phẩm.
- Công nghệ: Vừa là nền tảng, vừa là ràng buộc khi đề xuất giải pháp. Công nghệ phát triển sau tiến bộ hơn công nghệ trước.
⚙️ Bài tập
Câu 1 – Khám phá (trang 112)
Đề bài: Em hãy cho biết giá thành của một sản phẩm thiết kế được cấu thành từ những yếu tố nào trong quá trình thiết kế cũng như trong quá trình sản xuất.
Cách 1 — Liệt kê theo nhóm chi phí
Giá thành sản phẩm được cấu thành từ các yếu tố sau:
Trong quá trình thiết kế:
- Chi phí nhân lực (lương kĩ sư, nhà thiết kế, chuyên gia tư vấn)
- Chi phí nghiên cứu và phát triển (R&D): thử nghiệm, tạo mẫu thử, kiểm tra chất lượng
- Chi phí phần mềm, công cụ thiết kế (phần mềm CAD, mô phỏng)
- Chi phí vật liệu làm mẫu thử (prototype)
- Chi phí năng lượng vận hành phòng thí nghiệm, xưởng thử
Trong quá trình sản xuất:
- Chi phí nguyên vật liệu (vật liệu chính, vật liệu phụ)
- Chi phí nhân công sản xuất trực tiếp
- Chi phí máy móc, thiết bị (khấu hao, bảo trì)
- Chi phí năng lượng (điện, nhiên liệu)
- Chi phí quản lí, vận hành nhà máy
- Chi phí kiểm tra chất lượng sản phẩm
- Chi phí đóng gói, vận chuyển, phân phối
Cách 2 — Phân tích theo công thức tổng quát
Giá thành = Chi phí thiết kế + Chi phí sản xuất + Chi phí quản lí
Trong đó:
- Chi phí thiết kế = Nhân lực + Công cụ + Vật liệu thử nghiệm
- Chi phí sản xuất = Nguyên vật liệu + Nhân công + Máy móc + Năng lượng
- Chi phí quản lí = Vận hành + Kiểm soát chất lượng + Phân phối
Yếu tố tài chính ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định lựa chọn vật liệu, công nghệ sản xuất và tiêu chí chất lượng của sản phẩm.
Câu 2 – Khám phá (trang 113)
Đề bài: Quan sát Hình 19.8, tìm hiểu thêm và cho biết công nghệ màn hình cảm ứng đã được sử dụng trong những điện thoại nào; công nghệ đó đã ảnh hưởng thế nào tới thiết kế điện thoại di động.
Cách 1 — Phân tích theo tiến trình phát triển công nghệ
Công nghệ màn hình cảm ứng được sử dụng trong:
- Điện thoại thế hệ 3G trở đi (khoảng từ năm 2007 với sự ra đời của iPhone đầu tiên)
- Các dòng smartphone 4G, 5G hiện nay đều sử dụng màn hình cảm ứng điện dung
Ảnh hưởng của công nghệ cảm ứng tới thiết kế điện thoại:
- Thay đổi hình dáng: Loại bỏ bàn phím vật lí → điện thoại mỏng hơn, nhẹ hơn, màn hình chiếm phần lớn mặt trước
- Thay đổi kích thước: Màn hình lớn hơn (từ 3.5 inch lên 6–7 inch) vì không cần dành diện tích cho phím bấm
- Thay đổi vật liệu: Sử dụng kính cường lực (Gorilla Glass) thay vì nhựa để bảo vệ màn hình cảm ứng
- Thay đổi giao diện: Giao diện đồ hoạ (GUI) thay thế menu dạng danh sách, thao tác vuốt/chạm thay cho phím điều hướng
- Thay đổi chức năng: Điện thoại trở thành thiết bị đa năng (xem phim, chơi game, vẽ, chụp ảnh chuyên nghiệp)
Cách 2 — So sánh trước và sau công nghệ cảm ứng
| Tiêu chí | Trước cảm ứng (1G, 2G) | Sau cảm ứng (3G, 4G) |
|---|---|---|
| Thiết kế | Dày, có bàn phím vật lí, ăng-ten ngoài | Mỏng, nguyên khối, toàn màn hình |
| Vật liệu | Nhựa, cao su | Kính, kim loại, gốm |
| Kích thước màn hình | Nhỏ (1–2 inch) | Lớn (5–7 inch) |
| Tương tác | Phím bấm | Chạm, vuốt, đa điểm |
| Khả năng mở rộng | Hạn chế | Cài đặt ứng dụng không giới hạn |
Kết luận: Công nghệ màn hình cảm ứng đã cách mạng hoá thiết kế điện thoại di động, chứng minh rằng công nghệ vừa là nền tảng vừa là động lực thúc đẩy sáng tạo trong thiết kế kĩ thuật.
Câu 3 – Vận dụng (trang 113)
Đề bài: Lựa chọn sản phẩm trong gia đình và xác định các yếu tố nào có ảnh hưởng đến việc thiết kế sản phẩm đó.
Cách 1 — Phân tích ví dụ cụ thể: Quạt điện gia đình
Sản phẩm: Quạt điện đứng
Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế:
| Yếu tố | Ảnh hưởng cụ thể |
|---|---|
| Chức năng | Tạo gió mát, xoay đa hướng, hẹn giờ, điều khiển từ xa |
| Thẩm mĩ | Màu sắc hài hoà, kiểu dáng hiện đại phù hợp nội thất |
| An toàn | Lồng bảo vệ cánh quạt, chống giật điện, đế chắc chắn chống đổ |
| Ecgônômi | Chiều cao điều chỉnh được, nút bấm dễ thao tác, tiếng ồn thấp |
| Vòng đời sản phẩm | Vật liệu nhựa/kim loại có thể tái chế |
| Phát triển bền vững | Tiết kiệm điện năng, sử dụng động cơ DC hiệu suất cao |
| Tài chính | Giá thành phù hợp túi tiền người tiêu dùng, chi phí sản xuất hợp lí |
| Công nghệ | Công nghệ động cơ không chổi than, điều khiển bằng remote/app |
Cách 2 — Phân tích ví dụ khác: Nồi cơm điện
Sản phẩm: Nồi cơm điện
Các yếu tố ảnh hưởng:
- Chức năng: Nấu cơm, hâm nóng, nấu cháo, hấp – quyết định thiết kế nhiều chế độ nấu
- Thẩm mĩ: Vỏ ngoài sáng bóng, thiết kế gọn gàng phù hợp không gian bếp
- An toàn: Khoá nắp chống bỏng hơi, cách nhiệt vỏ ngoài, tự ngắt khi cạn nước
- Ecgônômi: Tay cầm cách nhiệt, bảng điều khiển dễ đọc, lòng nồi chống dính dễ vệ sinh
- Phát triển bền vững: Tiết kiệm điện, lòng nồi bền không cần thay thường xuyên
- Tài chính: Nhiều phân khúc giá (cơ bản → cao cấp) phù hợp nhu cầu khác nhau
- Công nghệ: Công nghệ gia nhiệt IH (cảm ứng từ) cho cơm chín đều hơn so với mâm nhiệt truyền thống
🎯 Ghi nhớ: - Giá thành sản phẩm = Tổng chi phí thiết kế + sản xuất + quản lí. Yếu tố tài chính chi phối mọi quyết định từ chọn vật liệu đến công nghệ sản xuất. - Công nghệ vừa là nền tảng (tạo điều kiện), vừa là ràng buộc (giới hạn khả năng) trong thiết kế kĩ thuật. - Khi phân tích yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế sản phẩm, cần xét đủ cả hai nhóm: yếu tố bên ngoài (con người, kĩ thuật, môi trường) và yếu tố nguồn lực (tài chính, công nghệ).
⚠️ Lưu ý thi: Dạng câu hỏi "xác định yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế sản phẩm" thường xuất hiện trong đề kiểm tra. Cần nhớ đủ các nhóm yếu tố: chức năng, thẩm mĩ, an toàn, ecgônômi, vòng đời sản phẩm, phát triển bền vững, tài chính, công nghệ.