任务一 明确问题的内容及解决问题受到的限制 知识点题库

在寒冷的冬天,人们往往紧闭门窗来保持室内的温度,小黄同学发现这种方式会使室内二氧化碳尝试升高,空气质量下降,不利于人的健康。请完成问题。
  1. (1) 小黄同学为了解决这个问题,计划设计一个自动换气装置,受到了各种主客观条件的限制,以下不属于限制条件的是(   )
    A . 设计与制作该装置的资金 B . 小黄设计装置的能力 C . 换气装置的技术要求 D . 门窗的数量
  2. (2) 为了改善室内空气质量,又要保持室内温度,小黄提出了四个方案,其中最合理的是(   )
    A . 定时启闭换气扇 B . 定时启闭窗户 C . 根据二氧化碳深度自动启闭换气扇 D . 根据二氧化碳浓度自动启闭窗户
如图为一款3D眼镜,感受3D影院和3D游戏。某企业要开发这一装置,会受到主客观条件的限制,以下不属于限制条件的是(   )

A . 企业设计团队的设计能力 B . 企业的生产能力 C . 3D眼镜的功能要求 D . 使用者的头型
小明发现学校的景观照明地灯(如图1)与支架(如图3)之间的连接件损坏了,既影响照明,又不安全。地灯部分尺寸如图2所示,现提供2mm厚的钢板,尺寸不限,设计一地灯连接件,设计要求如下:

A.在原有支架上增加连接件,固定地灯,并且连接牢固可靠;

B.地灯可以连续水平左右旋转30°,并可以固定在30°内任一角度;

C.地灯可以连续上下旋转30°,并可以固定在30°内任一角度;

D.结构简单,易于加工。

根据描述和设计要求完成以下任务:

  1. (1) 不是设计所受到的限制因素的是(在“①钢板;②地灯的价格;③小明的时间安排”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) ①画出连接件的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图上标注连接件结构的主要尺寸;

  3. (3) 选择支架与地面之间的标准件,下列最合理的是(  )
    A . B . C . D .
  4. (4) 需要对设计好的连接件进行技术试验,下列试验中不合理的是(在“A .地灯分别水平、垂直旋转,是否满足角度要求;B .用手去拉固定在地面上的支架,是否连接牢固;C .用手推拉地灯,是否与连接件连接牢固”中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
小明家近期要装修,阳台上原来的栏杆(如图a)进行拆除只剩框架(如图b),需要在框架中间安装玻璃(如图c),玻璃厚度为10mm,玻璃到立柱的间距为 15mm,立柱横截面为正方形,边长为50mm,具体尺寸参考图d,请你帮助小明设计一个连接件,用于连接图c中的立柱及其两侧的玻璃。

设计要求如下:

⑴能和立柱牢固连接,不会发生上下滑动;

⑵不能损坏立柱和玻璃,并考虑安装误差;

⑶采用1mm厚的钢板为主要材料,其他辅助材料自选。

根据描述和设计要求完成以下任务:

  1. (1) 裁切玻璃时,以下哪一个不属于限制因素

    A .立柱间距 B .横梁与底部的间距 C .玻璃的制作工艺 D .裁切玻璃的工具

  2. (2) ①画出设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图上标注主要尺寸;

  3. (3) 为了防止连接件与玻璃连接时破坏玻璃表面,需要以下       加以辅助;
    A . 弹簧垫圈 B . 平垫圈 C . 橡胶垫圈
  4. (4) 为了检验连接件是否达到设计要求,小明进行了以下试验,其中合理的试验是       
    A . 将连接件与玻璃连接,反复拆装,观察拆装是否方便; B . 连接好立柱和连接件,将重物悬挂于连接件两侧,观察连接件是否滑动; C . 安装好玻璃和连接件,前后方向反复推拉玻璃,观察连接处是否牢固。
某科学家发明了一种高性能自动钓鱼机,但是未能被广泛地应用,下列最有可能的原因是(  )
A . 成本高 B . 效率太高 C . 使用不方便 D . 忽略主要矛盾
某设计师在洗头时,发现取用洗发液瓶中的洗发液需双手操作,感觉不方便。于是他设计了如图乙所示 的洗发液瓶,只要单手按压便可取用洗发液。下列选项不属于设计师在设计时的限制因素是(  )

A . 设计师的水平 B . 洗发液的质量 C . 洗发瓶的尺寸 D . 单手按压的功能
小明收到商品进行组装时,发现安装与调试非常困难,不能成型。出现以上问题的原因不可能是(  )

A . 缺少相应的安装工具 B . 实木强度不好 C . 安装流程设计不科学 D . 配送的螺栓螺母直径过大
小明在学校寝室晾晒衣服时发现衣架容易被风吹落,决定在衣架上设计一个防脱落装置于是准备在如图所示衣架的挂钩部分安装一个防脱落摆杆。现已在挂钩的下端钻了一个直径为3mm的小孔,用于与防脱落摆杆的连接。请你帮助小明完成防脱落摆杆的设计设计要求如下:

A.安装防脱落摆杄后,摆杆能把挂钩的开口挡住,使衣架具有防脱落功能

B.能用手直接拿着衣架挂放到晾衣杆上并能方便取下;

C.能使用普通的衣架叉(如图)把衣架挂放到较高的晾衣杆上并能方便取下;

D.所需材料和零件自选。

请根据描述和设计要求,完成以下任务

  1. (1) ①画出衣架防脱落摆杆的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②标注衣架防脱落摆杆的主要尺寸。

  2. (2) 小明发现衣架容易被风吹落,发现该问题的途径是 (在A . 观察日常生活;B . 收集和分析信息;C . 技术研究与技术试验)
  3. (3) 在制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下不属于设计限制因素的是(在A . 衣架叉的长度;B . 直径为3mm的小孔;C . 挂钩的开口尺寸)
  4. (4) 小明在设计和制作完成后需对衣架的防脱落效果进行试验。以下不需要做的试验是(在A . 有大风时观察衣架是否会被吹落;B . 观察衣架上的衣服是否会被风吹落;C . 观察用衣架叉把衣架挂上晾衣杆和从晾衣杆上取下是否方便)
疫情期间,学校餐桌上放置了如图1所示的塑料隔板。李华在就餐时发现隔板容易因碰撞而翻到。由于李华马上参加期中考试,由于时间限制,现请你帮助李华设计一个隔板与桌子之间的连接件,具体要求如下:

①原隔板的一侧已经增加了如图2所示的塑料钉,供连接时使用,具体尺寸如图3所示;

②连接件能可靠固定在桌面上,但不能破坏桌面,桌面厚度为30mm;

③不需要其他任何辅助工具就能实现隔板的固定与拆卸;

④结构简单,操作方便。

现提供2mm厚的钢板,请根据设计要求完成以下任务。

  1. (1) 在制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下不属于设计限制因素的是       
    A . 桌面的厚度 B . 塑料钉的大小 C . 桌子的长度 D . 塑料钉的位置
  2. (2) 小明在方案设计时提出以下分析,其中不属于“物”角度进行分析的是         
    A . 固定在桌面上 B . 结构稳固可靠 C . 钢板制作
  3. (3) ①画出连接件的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图上标注主要尺寸;

  4. (4) 安装隔板后,小明进行了以下试验,其中不合理的是       
    A . 在隔板上侧中央位置向下施加一定的压力,观察隔板是否损坏 B . 在隔板上施加水平力,观察隔板是否翻到 C . 拆卸试验,观察操作是否方便
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杆(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:

  1. (1) 小明发现问题的途径是(在A . 观察日常生活;B . 技术研究与技术试验;C .收集和分析信息中选择合适的选项,将序号填入下划线处);
  2. (2) 制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下因素中,属于设计的限制因素(在A . 定位箍的口径大小;B . 连接件的材料;C . 电烙铁的功率;D . 设计者的技术能力中选择合适的选项,将序号填入下划线处);
  3. (3) ①画出连接件的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图上标注连接件的主要尺寸。

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:

  1. (1) 自行车停车架不方便携带且占空间,小明发现该问题的途径是(在A .观察日常生活;B .收集和分析信息;C .技术研究与技术试验中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 设计该停车架时,需要考虑的限制因素有(A .车架前叉的宽度;B .自行车架的形状;C .自行车的工作原理;D .自行车轮的尺寸;E .设计者的技术能力;中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  3. (3) ①画出改进后的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在改进后的设计草图上标注主要尺寸。

明确问题内容之后,还需确定问题是否有价值。判断一个问题的价值可以从以下哪几个方面着手(    )

①是否符合基本的科学原理

②能否确认该问题尚未得到充分解决

③是否多个问题中的主要问题

④现有的技术条件能否解决这个问题

A . ①②④ B . ①②③ C . ②③④ D . ①②③④
如图所示是小明家的壁架。由于壁架上只有挂杆1,不能挂很多东西。现小明想增加挂杆2,安装在斜杆上,需设计一个连接挂杆2 和斜杆的连接件。请完成以下任务:

  1. (1) 小明提出了下列设计要求,其中不合理的是             (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处)
    A . 结构简单,易制作,连接件拆装方便 B . 不能在挂杆2和斜杆上钻孔 C . 挂杆2能在斜杆上调节高低位置 D . 能连接任意直径大小的挂杆2 E . 挂杆2安装后能稳定,不掉落
  2. (2) 小明设计了三种连接件方案,其中结构合理的是             (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处);
    A . B . C .
  3. (3) 用大小合适的方钢制作你所选的方案,合理的加工流程为:A→  → →C→A→D→  →E(在“A .划线;B .锯割;C .锉削;D .钻孔;E .攻丝;F .孔口倒角”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 连接件安装到斜杆上,合理的紧固件应选择             (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
    A . B . C .
小明家客厅的40英寸平板电视机之前摆放在电视柜上使用,图a为电视机背面和底座的结构示意图。现在为了节约空间和美观考虑,小明准备移除电视柜,将电视机改为壁挂式安装。小明用2mm厚钢板设计制作了一对方形卡扣(如图b所示),已将它们安装到墙上,两卡扣安装高度一致且水平方向中心间距为200mm。请设计一款连接件,将电视机固定在卡扣上,设计要求如下:

A. 挂装方便,且牢固可靠

B. 挂装高度可在50mm范围内分3挡调节

C. 挂装后电视屏幕平行于墙面

D. 材料限定2mm厚钢板

请根据描述和设计要求,完成以下任务:

  1. (1) 设计该连接件时,不属于设计的限制因素的是 (在“A .电视机的重量;B .电视机的屏幕尺寸;C .卡扣的大小”中选择合适的一项,将序号填入横线处)
  2. (2) ①画出连接件的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图上标注连接件的主要尺寸;

  3. (3) 方形卡扣与墙壁的连接宜采用(在“”A .铆钉;B .紧定螺钉;C .塑料膨胀管+自攻螺丝”中选择合适的一项,将序号填入横线处)
  4. (4) 在通用技术教室制作该连接件一般不会用到的工具是(在“A .丝锥 ;B .台虎钳;C .锉刀”中选择合适的一项,将序号填入横线处)
  在明确问题时,只要问题遵循了基本的科学原理,该问题就有价值。
如图所示为张三家洗衣间的牙刷牙杯搁板,搁板为木质,固定在墙上。他发现牙杯中积水的话容易积累污垢和滋生细菌,于是他设计一个固定在搁板上的支撑件来放置一套牙刷和牙杯,并使牙杯和牙刷晾干。具体设计要求如下:

A.能使牙杯倒置放置(牙杯深度约10-15cm);

B.能竖直固定牙刷;

C.牙刷、牙杯取用方便,放置时不会滴水到搁板上;

D.主要材料为2mm厚的不锈钢板,与搁板连接时不能破坏其上表面。

  1. (1) 张三发现问题的途径是(在A .观察日常生活;B .收集与分析信息:C .技术研究与技术试验中选择合适的选项,将序号填写在横线上)。
  2. (2) 在制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下因素中, 不属于限制因素(A .搁板厚度;B .搁板与墙体的连接方式;C .牙杯的颜色;D .张三的加工技术中选择合适的选项,将序号填写在横线上)。
  3. (3) ①画出支撑件的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图中标注支撑件的主要尺寸。

如图所示是手动升降晾衣架(如图A)。在使用过程中,小丁发现晾衣架只能挂晒衣服,不能晒被子。于是,打算在可伸缩衣杆的下方增加一根与之平行的晾被挂杆。通过资料搜集,选择一根可伸缩的晾被挂杆,形状和尺寸与原衣杆一致,杆端结构与尺寸见图B。请您帮助小设计一个连接可伸缩衣杆和挂被杆的连接件。设计要求如下: 

A.不破坏及改装原有晾衣架的结构,不影响原有功能;

B.方便拆卸,可折叠,且连接可靠,

C.材料为2mm厚的钢条,辅助材料自选。

请根据设计要求完成以下任务

  1. (1) ①画出连接件的设计草图,必要时用文字说明

    ②在设计草图上标注主要的尺寸;

  2. (2)  小丁发现该问题的途径是(在A .收集信息;B .分析信息;C .观察生活;D .技研究中选择一项,将序号填写在横线);
  3. (3)  在解决该问题时,所受到的限制条件是(在A .使用者的身高;B .被子的重量;C .衣杆的材料;D .衣杆伸缩的长度中选择一项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 为了保证晾衣服和晒被子同时进行,下列优化措施合理的是(在A .增加连接件的度;B .将连接件设计成可伸缩;C .采用轻质材料;D .将连接件焊接在衣杆上中选择一项将序号填写在横线处)。
小明计划利用家里装修时留下的木质边角料,在通用技术实践室中制作一个如图所示平  板电脑的支架。下列不属于解决该问题的限制因素的是(     )

A . 购买辅助材料的资金 B . 现有的工具 C . 平板电脑的尺寸 D . 小明的科学实验能力
小明在使用普通的手推车时发现该手推车在静止状态下稳定性不理想,上台阶又存在一定的困难。于是他想将其进行改进,请完成以下任务:

  1. (1) 小明提出了下列设计要求,其中不合理的是                 (在 下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处);
    A . 改进后的手推车在静止状态下稳定性良好; B . 改进后的手推车能拉上台阶; C . 改进后的手推车要有一定的强度; D . 改进后的手推车非常省力,可以给5岁以上的小朋友使用。
  2. (2) 为了获得设计所需的大量资料,小明利用课余时间到商店、工厂、图书馆等处收集了各种资料,这个阶段属于设计一般过程中的阶段(在A .发现与明确问题;B .制作模型或原型;C .制定设计方案;D .测试、评估及优化中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 为使小车能顺利上台阶,小明设计了三种轮子,其中结构合理的是(在A .将原来轮子换成万向轮;B .在轮子外圈均匀分布的若干突起杆件;C .使用组合轮中选择合适的选项,将序号填入横线处);

  4. (4) 你所选方案的轮子从结构的稳定性考虑,下面方案不能有效提高手推车静止状态下稳定性的是(在A .适当增加轮子的重量;B .适当增加三个轮子之间的间距;C .适当增加组成车体钢管的直径中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  5. (5) 改进完成之后,小明在台阶上进行试验,检测手推车能否顺利爬上台阶,该试验方法属于(在A .模拟试验法;B .强化试验法;C .优选试验法;D .虚拟试验法;E.移植试验法中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  6. (6) 将普通轮换成所选方案的轮子后,能使手推车具有更好的(在A .环境适应性;B .动态性;C .相关性中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
在通用技术课上,老师要求小明设计一个手机架,需要用木材制作,能够利用通用技术实验室的设备加工,能够依靠小明自己的能力进行制作,总费用在10元以下。下列并非属于小明同学设计手机架的限制条件的是(    )
A . 手机的外形尺寸 B . 制作手机架的总费用 C . 手机的技术规范 D . 现有的制作设备与材料