Hộp công cụ dành cho giáo viên
-
Mục đích của phần này
Mục đích của các trang Tính Tỷ số truyền trong phần Suy nghĩ lại là cho phép học sinh làm việc theo nhóm để tính các tỷ số truyền riêng lẻ và sau đó kết hợp chúng để có được tỷ số truyền hỗn hợp. Sau khi học sinh đã thu được tỷ số truyền hỗn hợp, các em sẽ xác định lợi thế cơ học thích hợp do tỷ số truyền đó.
Học sinh sẽ làm việc theo nhóm bốn người. Nhấp vào tại đây (Google Doc / .docx / .pdf) để biết danh sách các vai trò nhóm cho phần này.
Cùng học sinh xem qua ví dụ đầu tiên trước khi yêu cầu các em làm việc theo nhóm để tính toán. Tổng cộng sẽ có ba phép tính. Trang đầu tiên (Tính hai tỷ số truyền) sẽ có Phép tính 1 với hai tỷ số truyền riêng để tính, còn trang thứ hai (Tính ba tỷ số truyền) sẽ có Phép tính 2 và 3 với ba tỷ số truyền riêng để tính.
Khuyến khích học sinh làm việc trong nhóm của mình và đặt câu hỏi nếu cần thiết.
Mỗi phép tính sẽ bao gồm một trong ba ưu điểm cơ học sau:
-
Tốc độ tăng: tỷ lệ trong đó số đầu tiên nhỏ hơn số thứ hai (tử số nhỏ hơn mẫu số). Một ví dụ là 1:15.
-
Mô-men xoắn tăng: tỷ lệ trong đó số thứ hai nhỏ hơn số thứ nhất (mẫu số nhỏ hơn tử số). Một ví dụ là 15:1.
-
Chuyển công suất: tỷ lệ 1-1 (tử số giống mẫu số). Ví dụ là 1:1.
Lời khuyên của giáo viên
-
Từ vựng
Tử số: phần trên của phân số.
Mẫu số: phần dưới cùng của phân số.
Bây giờ bạn đã khám phá bánh răng là gì và cách chúng có thể được sử dụng để tạo ra lợi thế cơ học, bây giờ bạn sẽ tính toán các tỷ số truyền khác nhau và kết hợp chúng để có được tỷ số truyền hỗn hợp.
Bạn sẽ làm việc theo nhóm bốn người để tính tỷ số truyền và xác định lợi thế cơ học thu được.
Xem ví dụ
Bắt đầu bằng cách xem ví dụ sau:
Trong ví dụ trên, hàng Tỷ số Kết quả đề cập đến việc tính Tỷ số truyền hỗn hợp bằng cách nhân tất cả các tỷ số truyền riêng lẻ với nhau.
Tỷ số truyền 1 có bánh răng 36 răng (bánh răng 36T) dẫn động bánh răng 12 răng (bánh răng 12T). Xem mối quan hệ là Lái xe dẫn đến kết quả là 12 trên 36, giảm xuống còn 1/3. Như vậy, tỷ lệ là 1:3.
Tương tự đối với Tỷ số truyền 2, bánh răng 60T đang dẫn động bánh răng 12T. Xem mối quan hệ là Lái xe lấn át dẫn đến 12 trên 60, giảm xuống còn 1/5. Như vậy, tỷ lệ là 1:5.
Để kết hợp hai tỷ lệ này, phép nhân phân số được giới thiệu. Một phần ba lần một phần năm là một phần mười lăm. Lưu ý, khi nhân các phân số, bạn nhân thẳng cả tử số và mẫu số. Do đó, tỷ số truyền hỗn hợp là 1:15.
Khi tỷ số truyền hỗn hợp được tính toán, bây giờ có thể xác định được lợi thế cơ học là gì. Ưu điểm mang lại là Tốc độ tăng lên: Bánh răng dẫn động 36T (đầu vào) sẽ quay một lần để bánh răng dẫn động 12T (đầu ra) quay 15 lần.
Phép tính 1
Điền vào các phép tính còn thiếu từ bảng Tỷ số truyền. Hãy nhớ rằng, mỗi người nên tính toán theo vai trò của mình.
-
Vai trò 1: Tính tỉ số truyền 1 hàng của bảng trên. Hiển thị tất cả công việc trong sổ tay kỹ thuật của bạn.
-
Vai trò 2: Tính tỷ số truyền 2 hàng của bảng trên. Hiển thị tất cả công việc trong sổ tay kỹ thuật của bạn.
-
Vai trò 3: Tính hàng Tỷ lệ Kết quả của bảng trên. Kiểm tra các tính toán từ Tỷ số truyền 1 và 2 trước khi tính tỷ số truyền hỗn hợp cuối cùng. Hiển thị tất cả công việc trong sổ tay kỹ thuật của bạn.
-
Vai trò 4: Tính hàng Lợi thế của bảng trên. Hiển thị tất cả công việc trong sổ tay kỹ thuật của bạn.
-
Tất cả các vai trò: Sau khi hoàn thành bảng, hãy xác minh với tất cả các thành viên trong nhóm rằng các phép tính là chính xác.
Hộp công cụ dành cho giáo viên Giải pháp
-
Cung cấp bảng giải pháp sau đây cho phép tính 1. Lưu ý rằng Tính 1 là nghịch đảo của ví dụ đầu tiên được cung cấp. Thay vì tỷ số truyền hỗn hợp là 1:15, tỷ số truyền hỗn hợp là 15:1. Hãy chỉ ra mẫu này cho học sinh khi xem xét cách giải.
Hơn nữa, hãy nêu lý do toán học về sự khác biệt giữa tốc độ và mô-men xoắn để đảm bảo học sinh nắm bắt được khái niệm này, vì vấn đề này sẽ được đề cập sâu hơn trong Hộp công cụ dành cho giáo viên về lợi thế cơ học ở trang sau.
Thúc đẩy thảo luận
Q: Phép tính nào được sử dụng khi tính tỷ số truyền hỗn hợp?
A: Phép nhân. Khi nhân các phân số, hãy nhân cả tử số và mẫu số.
Q: Lợi thế cơ học của mô-men xoắn tăng lên có ý nghĩa gì đối với robot khi thi đấu?
A: Các câu trả lời có thể khác nhau, nhưng có thể lấy ví dụ về robot nâng hoặc mang vật nặng.