任务二 探究发现问题的途径与方法 知识点题库

某设计师查阅相关数据后，发现火灾中大多数人死亡的原因是吸入毒性气体。于是他设计了如图所示的消防装置，由简易灭火器和防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答小题。

在某次战争中，炮弹击中了阵地后方的厨房，厨房内只有一名厨师幸存。后来将军去医院慰问时，得 知这名厨师在炮弹爆炸时把锅顶在头上逃过了一劫，从而受到了启发，于是第一顶钢盔就问世了。这个案例中发现问题的途径是（   ）

加拿大安大略省麦克马斯特大学的两名大学生在进行工程课设计课题时，发明了CPR手套。这款手套上有电路和传感器，当手套被放置到一个人的胸部时，手套配有的心电图仪可以测量这个人的心率，提示施救者是否需要动用心肺复苏术。该手套的设计想法主要来源于（   ）

小明同学发现学校浴室花洒挂的过高，部分身高偏低的同学够不着，如图所示。他想对连接件重新设计，请你帮助小明进行设计改进。要求如下：

A.花洒能可靠固定在连接件上；

B.改进后能实现上下连续调节，调节范围300mm，调节方便；

C.材料主要采用3mm后的钢板，辅料自选。

请根据描述和要求完成以下任务：

常见的双口与三口一体插座通常只能利用其中一个，另一个则因为插座的大小尺寸而不能使用，如图甲所示。有位工程师注意到这个问题，他设计的插座插孔有一个160°角的斜面，插头可成角度使用，在不增加方形尺寸的基础上提升使用率，如图乙所示。这位工程师发现问题的途径是（  ）

如图1所示是英国设计师 Jenan Kazim创新设计的反向伞，由于它采用了“Inside Out”的设计，解决了普通雨伞在使用中存在的一些问题。

请根据描述回答以下问题：

在户外探险旅行时，当手机电量不足时，会给人们带来很大的麻烦。某设计师野外探险时发现这一问题后，设计了如图所示便携式手机充电器。只需1节普通5号干电池，即可为手机多次充电。根据这段材料回答问题。

自行车停车架，主要用于自行车稳定停放及快速取放，小明通过某网搜索找到如图所示的自动车停车架（总体长宽高已经标注在下图中），性价比最高，他浏览了买家的评价记录，发现使用者反映这款不方便携带，不使用时比较占空间。小明购买停车架后，准备对停车架的缺点进行改进，请你帮小明设计一种改进方案。设计要求如下：

⑴停车架展开后功能和整体尺寸与原来的相同；

⑵停车架展开使用时能保持结构牢固可靠；

⑶停车架收拢后的尺寸要尽可能小，便于携带和存放；

⑷展开和收拢操作方便；

⑸材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

如图1所示是小明家里的可调节距离的镜子，在使用一段时间后发现构件1与构件2之间的连接件已经损坏，现对构件1和构件2做出修改后，连接处的腰形槽宽为5mm，长为10mm如图2所示，要将构件2重新安装到构件1上，请你设计构件1与构件2之间的连接件。

图1

图2

设计要求如下：

A.材料为厚2mm、宽20mm、长度不限的扁钢

B.连接件安装在连接处①和连接处②

C.连接件有一定的强度，构件②不会下翻

D.连接后伸缩调整范围有至少120mm，且能连续调整，操作简便；

请根据上述设计要求完成以下任务：

张雷发现朋友使用的显示器大多数高度不能调节，看久了会腰酸背痛。他利用一块厚钢板和一根钢管焊接在一起，做成了显示器支架(如图甲所示)。已知显示器背面有四个呈正方形分布的螺纹孔，但常见的孔间距有50m、75mm、100mm三种(如图乙所示)。

请你帮张雷设计支架与显示器之间的连接件，设计要求如下:

①显示器高度能够连续调节和可靠固定

②适应各种孔间距的显示器安装

③材料选用厚度为2mm大小不限的钢板，其它辅助材料与零件自选

请根据描述和设计要求完成以下任务:

如图a所示是一款鞋架，小明使用时发现冬天的靴子太高放不进去，为此想要对原鞋架进行重新设计，现有图b所示的鞋架侧面支撑架2个，图c所示的鞋架横板若干，请你设计一款用于支撑架与横板之间的连接件，设计要求如下：

A．横板可上下调节高度，其调节最大范围为30mm；

B．连接件牢固可靠，具有一定的强度；

C．材料：厚度为3mm、宽度为50mm、长度不限的钢板，其他配件可自选；

D．结构简单、制作方便。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

小明很喜欢做饭，他发现刚买过来的调料瓶（图1）瓶盖很难拧开，他用所学的通用技术知识设计了一款省力开瓶器（图2）卡扣。

小明在焊接电路时发现将电烙铁插入定位箍后（定位箍由箍圈和螺杆焊接而成），由于桌面高度不一，烙铁放置的位置可能太高或太低。他想把定位箍改成高度可调，适应不同的桌面高度，体现合理的人机关系。经过测量，定位箍的侧面螺杆的直径为 M4，底座上安装孔的直径为Φ4。现请你帮助小明设计定位箍与底座之间的连接件（虚框处），设计要求如下：

①可使定位箍离底座70mm -120mm 高度范围内连续调整，用定位箍上的元宝螺母固定；

② 与底座的连接可靠牢固；

③ 采用 2mm 厚的钢板为材料；

请根据描述和设计要求完成以下任务

小明在观看新型冠状病毒疫情相关新闻时发现隔离病房内非常需要无接触式送餐服务。因此想设计一款机械手，以帮助完成送餐。小王的已设计好如图所示的结构，活塞杆可以在机架杆的导孔中上下运动，抓手与机架杆采用铰连接，负责完成食品袋的抓取与放置。请帮助小王完成抓手和活塞杆的连接件设计，实现食品袋的抓取功能。设计要求如下：

A.连接件安装在活塞杆与抓手间，活塞杆向上运动时，抓手具有抓取食品袋；向下运动时，抓手释放；

B.可对活塞杆与抓手进行钻孔、开槽和焊接加工；

C.材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明看到妈妈年糕切片用的是下图所示的设备切年糕片，把大量的年糕切片非常辛苦。于是小明想设计一款电动年糕切片机来代替该设备。请你帮小明设计该切片机的机械部分，设计要求如下：

①通过小型减速电机驱动，电机朝一个方向转动可以使刀片上下运动，把年糕切成片；

②刀片升降高度不小于60mm；

③该装置具有一定的稳定性和强度；

④材料自选。 请完成以下任务：

自行车停车架，主要用于自行车稳定停放及快速取放，小明通过淘宝网搜索找到如图所示的自行车停车架（总体长宽高已经标注在下图中），性价比最高，他浏览了卖家的评价记录，发现使用者反应这款不方便携带，不使用时比较占空间。小明购买停车架后，准备对停车架的缺点进行改造，请你帮小明设计一种改进方案。设计要求如下：

1）停车架展开后功能和整体尺寸与原来的相同；

2）停车架展开使用时能保持结构牢固可靠；

3）停车架收拢后的尺寸要尽可能小，便于携带和存放；

4）展开和收拢操作方便；

5）材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务:

小明计划为即将到来的校运会设计制作一个八音盒纪念品——奔跑的舟中人。小明为此买来了一个八音盒机芯（图1）该机芯在发出音乐的同时顶部的蘑菇钉会逆时针以每分钟5圈的速度转动，小明想通过旋转功能带动奔跑的小人（图2）在面板上沿着椭圆形的跑道槽转圈（宽度为6mm，如图3）奔跑，蘑菇钉圆盘上有3个M5的螺纹孔用于连接，奔跑的小人下方固定有直径为5mm，高15mm的木制圆柱，请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：

图1	图2	图3

A．该装置能实现小人在面板上沿着椭圆形的跑道轨道运动

B．小人跑动时要实现一直朝着跑动的方向

C．方案简单可行，连接可靠

D．主要材料为1mm厚24mm宽的钢条和直径为1mm的铁丝，辅助材料自选。

某小区为防止大型车辆进入，影响居民安全，设置了如图所示的车辆限高装置。小明发现限高装置对确有需要进入小区的消防车等大型车辆造成阻碍，于是想设计一种横梁可打开的装置，可由横梁的中间向两侧打开，横梁的直径100mm，立柱的直径为150mm。请你帮助小明设计该装置，要求如下：

①横梁能在初始状态及打开90°后固定；

②整个装置具有一定的强度和稳定性，结构简单，操作方便；

③横梁旋转的调节方式采用电机驱动；

④材料自选。

请完成以下任务：

  小明在教妹妹学车时发现，妹妹经常顾前不顾后，如果自行车能像电瓶车一样，有个后视镜就可以很方便地观察后面的情况了。于是小明网购了一款后视镜，但无法安装到自行车把手上。如图为小明购买的后视镜，底部为直径10mm的螺纹杆，并提供有配套的螺母，现需要把它安装到车把手附近的钢管上，钢管的直径为40mm,请你帮助小明设计该连接件，设计要求如下:

①能够把后视镜安装到车把手附近的钢管上，但不能对钢管进行钻孔等处理；

②安装方便，连接可靠

③主要材料为2mm厚，20mm宽的薄钢板，长度不限，辅助材料自选

请完成以下任务:

疫情期间，小明扔垃圾时，发现垃圾桶(如图a)的桶盖需要手动打开，容易导致细菌病毒传染。在通用技术实践室，小明设计了自动开盖的传动装置(如图b)，利用减速电机正反转实现驱动。请根据示意图和描述，完成以下任务：