Giải bài tập SGK: Bài 4: Một số công nghệ mới – Công nghệ 10

Câu hỏi mở đầu trang 23

Đề bài: Quan sát và cho biết Hình 4.1 mô tả công nghệ nào. Em hãy kể tên một số lĩnh vực ứng dụng công nghệ đó và một số công nghệ mới khác mà em biết.

Lời giải:

a) Hình 4.1 mô tả công nghệ: Công nghệ in 3D (máy in 3D đang in chi tiết, được kết nối với máy tính có phần mềm thiết kế).

b) Một số lĩnh vực ứng dụng công nghệ in 3D:

  • Y học: in xương, răng, mô hình giải phẫu.
  • Cơ khí: in các chi tiết máy, bánh răng.
  • Thời trang: in giày, quần áo, phụ kiện.
  • Xây dựng: in mô hình nhà, mô hình kiến trúc.
  • Đồ mĩ thuật, đồ chơi: in tượng, đồ trang trí.

c) Một số công nghệ mới khác:

  • Công nghệ nano.
  • Công nghệ CAD/CAM/CNC.
  • Công nghệ năng lượng tái tạo.
  • Công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI).
  • Công nghệ Internet vạn vật (IoT).
  • Công nghệ Robot thông minh.

II. Một số công nghệ mới

1. Công nghệ nano

Khám phá mục II.1 trang 24

Đề bài: Quan sát Hình 4.2 và cho biết công nghệ nano có thể được ứng dụng trong những sản phẩm nào.

Lời giải:

Quan sát Hình 4.2 (sản phẩm ứng dụng công nghệ nano trong lĩnh vực y tế), công nghệ nano được ứng dụng trong:

  • Khẩu trang nano – kháng khuẩn, lọc bụi mịn.
  • Quần áo nano – kháng khuẩn, khử mùi.
  • Ống tiêm / thuốc nano – đưa thuốc đến đúng vị trí cần điều trị.
  • Bình xịt khử khuẩn nano – diệt vi khuẩn, virus.

Kết nối năng lực mục II.1 trang 24

Đề bài: Tìm hiểu trên internet hoặc qua sách, báo,… và kể tên các sản phẩm ứng dụng khác của công nghệ nano.

Lời giải:

Một số sản phẩm ứng dụng khác của công nghệ nano:

  • Mĩ phẩm nano: kem chống nắng, kem dưỡng da chứa hạt nano giúp thẩm thấu tốt hơn.
  • Sơn nano: chống bám bụi, chống thấm nước, kháng khuẩn cho tường nhà.
  • Pin nano: dung lượng cao, sạc nhanh, dùng cho điện thoại, xe điện.
  • Vải nano bạc: kháng khuẩn, khử mùi (dùng cho áo thể thao, tất chân).
  • Lọc nước nano: loại bỏ vi khuẩn, virus, kim loại nặng trong nước.
  • Kính nano: chống bám nước, chống bám bụi.

2. Công nghệ CAD/CAM/CNC

Khám phá mục II.2 trang 25

Đề bài: Quan sát và cho biết các Hình 4.4 a, b, c tương ứng với các bước nào trong Hình 4.3.

Lời giải:

Hình 4.3 mô tả quá trình gia công gồm các bước: Ý tưởng → CAD → Mô hình thiết kế → CAM → Quy trình gia công → CNC → Chi tiết thực.

Đối chiếu với Hình 4.4 (Một số bước gia công khuôn ép vỏ điện thoại):

Hình Mô tả Bước trong Hình 4.3
4.4a Máy CNC đang gia công chi tiết. Bước CNC – tạo ra chi tiết thực.
4.4b Mô hình vỏ điện thoại trên màn hình máy tính. Bước CAD – tạo ra mô hình thiết kế trên máy tính.
4.4c Hình ảnh chiếc điện thoại trong đầu người. Bước đầu tiên – Ý tưởng cho chi tiết.

→ Thứ tự đúng theo quy trình là: c → b → a (ý tưởng → thiết kế → gia công thực tế).

3. Công nghệ in 3D

Khám phá mục II.3 trang 25

Đề bài: Quan sát Hình 4.5 và cho biết độ nhẵn bề mặt của sản phẩm in 3D phụ thuộc vào yếu tố nào.

Lời giải:

Quan sát Hình 4.5 (3 sản phẩm con thỏ in 3D với độ dày các lớp khác nhau), ta thấy:

  • Sản phẩm có lớp dày → bề mặt gồ ghề, sần sùi, kém nhẵn.
  • Sản phẩm có lớp mỏng → bề mặt mịn, nhẵn, đẹp hơn.

→ Độ nhẵn bề mặt của sản phẩm in 3D phụ thuộc vào độ dày của các lớp vật liệu in. Lớp càng mỏng thì bề mặt sản phẩm càng nhẵn mịn.

Kết nối năng lực mục II.3 trang 25

Đề bài: So sánh cách tạo ra sản phẩm nhựa bằng công nghệ in 3D và công nghệ khác về cách làm, ưu điểm và hạn chế.

Lời giải:

Tiêu chí Công nghệ in 3D Công nghệ ép nhựa truyền thống
Cách làm Đắp các lớp nhựa mỏng chồng lên nhau theo mô hình 3D thiết kế trên máy tính. Nung nhựa nóng chảy, ép vào khuôn để tạo hình sản phẩm.
Ưu điểm Tạo được các chi tiết phức tạp; không cần khuôn; thay đổi mẫu nhanh; tiết kiệm vật liệu. Sản xuất hàng loạt nhanh; giá thành rẻ cho số lượng lớn; sản phẩm bền.
Hạn chế Tốc độ in chậm; chi phí cao khi sản xuất số lượng lớn; bề mặt có thể chưa đẹp. Phải làm khuôn (chi phí cao); khó tạo chi tiết phức tạp; lãng phí khi thay đổi thiết kế.

Kết luận: In 3D phù hợp với sản phẩm số lượng ít, phức tạp, mẫu mã đa dạng. Ép nhựa truyền thống phù hợp với sản phẩm sản xuất hàng loạt, đơn giản.

Luyện tập mục II.3 trang 26

Đề bài: Quan sát Hình 4.6 và nêu tên của một số lĩnh vực sử dụng công nghệ in 3D.

Lời giải:

Quan sát Hình 4.6, các lĩnh vực sử dụng công nghệ in 3D bao gồm:

Hình Sản phẩm Lĩnh vực
a Mô hình xương cột sống. Y học.
b Bánh răng, chi tiết máy. Cơ khí.
c Quần áo, váy. Thời trang.
d Mô hình tòa nhà, thành phố. Xây dựng / Kiến trúc.
e Bình hoa, vật trang trí. Đồ mĩ thuật / Trang trí.

4. Công nghệ năng lượng tái tạo

Khám phá mục II.4 trang 27

Đề bài: Quan sát Hình 4.7 và cho biết trong hình có những công nghệ năng lượng tái tạo nào.

Lời giải:

Quan sát Hình 4.7, các công nghệ năng lượng tái tạo gồm:

Hình Công nghệ
a Điện gió (tua-bin gió).
b Điện mặt trời (tấm pin năng lượng mặt trời).
c Điện thuỷ triều (tua-bin đặt dưới nước, dùng dòng chảy thuỷ triều).
d Thuỷ điện (đập nước, nhà máy thuỷ điện).
e Điện sóng biển (thiết bị tận dụng năng lượng từ sóng biển).
g Điện địa nhiệt (khai thác nhiệt từ lòng đất).

Kết nối năng lực mục II.4 trang 27

Đề bài: Gia đình em mong muốn sử dụng công nghệ năng lượng tái tạo để sản xuất ra điện. Em hãy lựa chọn một công nghệ tái tạo để sản xuất ra điện phù hợp với gia đình em. Hãy giải thích lựa chọn đó.

Lời giải:

Em lựa chọn công nghệ điện mặt trời (lắp tấm pin năng lượng mặt trời trên mái nhà) cho gia đình em. Lí do:

  • Phù hợp với hộ gia đình: Tấm pin có thể lắp ngay trên mái nhà mà không cần diện tích lớn.
  • Việt Nam có nhiều nắng: Đặc biệt ở miền Trung và miền Nam, lượng ánh nắng dồi dào quanh năm.
  • Tiết kiệm điện: Tự tạo ra điện dùng cho gia đình, giảm chi phí tiền điện hàng tháng.
  • Bảo vệ môi trường: Không gây ô nhiễm, không phát thải khí.
  • Có thể bán lại điện dư: Lượng điện dư có thể bán lại cho lưới điện quốc gia.
  • Lắp đặt dễ, ít bảo trì: Hệ thống vận hành tự động, tuổi thọ cao.

5. Công nghệ trí tuệ nhân tạo

Khám phá mục II.5 trang 27

Đề bài: Quan sát Hình 4.8 và cho biết công nghệ trí tuệ nhân tạo có thể được ứng dụng ở những lĩnh vực nào.

Lời giải:

Quan sát Hình 4.8, công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) có thể được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực:

  • Giao thông: xe tự lái, điều khiển tín hiệu giao thông thông minh.
  • Y tế: chẩn đoán bệnh, theo dõi sức khoẻ, hỗ trợ phẫu thuật.
  • Năng lượng: quản lí, tối ưu hệ thống điện, điện gió, điện mặt trời.
  • Nhà ở thông minh: điều khiển các thiết bị trong nhà tự động.
  • Mua sắm – Thương mại điện tử: gợi ý sản phẩm, chatbot tư vấn.
  • Tài chính – Ngân hàng: phân tích thị trường, phát hiện gian lận.
  • Giáo dục: học trực tuyến, gia sư ảo, chấm bài tự động.
  • Sản xuất – Công nghiệp: robot tự động, dây chuyền thông minh.

6. Công nghệ Internet vạn vật (IoT)

Khám phá mục II.6 trang 28

Đề bài: Quan sát và cho biết trong Hình 4.9 mô tả công nghệ Internet vạn vật có thể được ứng dụng trong các thiết bị nào.

Lời giải:

Quan sát Hình 4.9, công nghệ Internet vạn vật (IoT) có thể được ứng dụng trong các thiết bị:

  • Vòi nước thông minh (điều khiển từ xa, tự động bật/tắt).
  • Tủ lạnh thông minh (theo dõi thực phẩm, đặt hàng tự động).
  • Robot lau nhà thông minh (tự động làm việc qua điều khiển từ điện thoại).
  • Giường thông minh (theo dõi giấc ngủ, sức khoẻ).
  • Điều hoà / quạt thông minh (điều chỉnh từ xa qua điện thoại).

Vận dụng

Vận dụng trang 28

Đề bài: Trong gia đình, cộng đồng nơi em sống, có công nghệ nào trong bài học này đã được áp dụng trong thực tế. Nếu triển khai một công nghệ mới trong gia đình, em lựa chọn công nghệ nào. Hãy lí giải về sự lựa chọn của em.

Lời giải:

Đây là câu vận dụng, em có thể tự liên hệ. Dưới đây là gợi ý mẫu:

a) Một số công nghệ đã được áp dụng trong gia đình, cộng đồng:

  • Công nghệ năng lượng tái tạo: điện mặt trời mái nhà (ở một số gia đình).
  • Công nghệ nano: khẩu trang nano, quần áo nano kháng khuẩn.
  • Công nghệ AI: trợ lí ảo trong điện thoại (Google Assistant, Siri), gợi ý nội dung trên YouTube, Facebook.
  • Công nghệ IoT: camera an ninh điều khiển qua điện thoại, đèn thông minh, ổ cắm điện thông minh.

b) Lựa chọn công nghệ mới triển khai trong gia đình:

Em chọn công nghệ điện mặt trời mái nhà vì:

  • Giúp gia đình tự sản xuất điện, giảm tiền điện hàng tháng.
  • Thân thiện môi trường, không gây ô nhiễm.
  • Phù hợp với khí hậu nắng nhiều ở Việt Nam.
  • Sau khi đầu tư ban đầu, dùng được lâu dài (15 – 25 năm).
  • Có thể bán lại điện dư cho điện lực, tăng thu nhập.

Kết nối năng lực trang 28

Đề bài: Tìm hiểu và đề xuất một công việc cụ thể nên sử dụng robot thông minh thay thế cho con người.

Lời giải:

Một số công việc cụ thể nên sử dụng robot thông minh thay thế con người:

  • Công việc trong môi trường nguy hiểm: dò phá bom mìn, cứu hộ trong đám cháy, thám hiểm hang sâu, nơi có chất phóng xạ.
  • Công việc nặng nhọc, lặp đi lặp lại: lắp ráp ô tô, đóng gói sản phẩm trong nhà máy.
  • Phẫu thuật chính xác cao: robot phẫu thuật trong y học, đặc biệt ở các ca khó.
  • Chăm sóc người cao tuổi, người bệnh: hỗ trợ di chuyển, nhắc uống thuốc, theo dõi sức khoẻ.
  • Phục vụ trong nhà hàng, khách sạn: robot bưng đồ ăn, dọn dẹp.
  • Thám hiểm vũ trụ, đáy biển: robot khám phá nơi con người khó tiếp cận.

→ Việc dùng robot thông minh giúp đảm bảo an toàn cho con người, tăng năng suấtnâng cao chất lượng công việc.

ThS. Hồ Thị Thư

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám