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

小明计划设计一个自动风扇散热装置，受到了各种主客观条件的限制，以下不属于限制条件的是（    ）

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浓度升高，空气质量下降，不利于人的健康。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（   ）

小刘买了如图所示的一个竹躺椅，使用后有以下发现：①竹椅面的透气性非常好；②竹躺椅张开后，靠背的角度不能调节；③竹躺椅能够折叠收起；④人躺下时没地方架脚，不舒适；⑤人在竹躺椅上翻身时，竹躺椅会发出咯吱咯吱的响声。如果小刘要对竹躺椅进行改进，有价值的发现是（  ）

张老师去学校调试考场的监控，发现监控存在死角，分析原因是由于摄像头只能在竖直平面内转动，不能在水平方向调节角度。他准备重新设计摄像头和考场吊顶之间的连接件，使摄像头能在水平方向一定角度范围内连续转动。已知摄像头底部平面直径8cm，底面上有2个M4沉头螺丝孔，还预留有一个大小合适的孔用于摄像头的电源线和信号线从底部穿出。如图1，2所示。请你帮助张老师设计该连接件，具体设计要求如下：

A.摄像头安装好后，可在水平方向120°左右的范围内连续调节；

B.安装时摄像头底部的电源线和信号线要能方便与吊顶预留对应线相连，且不露在外面；

C.摄像头可方便调节和拆装维护；

D.除必要安装钻孔，不能破坏吊顶外观；

E.连接件与吊顶用F4的自攻螺钉连接，连接件与摄像头用M4的沉头螺钉连接；

E.主要制作材料为2mm厚钢板，其它辅助材料自选。

 图1：摄像头

图2：摄像头底部

请根据描述和要求，完成以下任务。

为了运输方便，图a所示的床采用可拆卸组装。床挡的截面为50 mm×50 mm（如图c），床侧板内侧已预装好4颗等距分布的六角木螺钉（如图b，每一根床挡，4个螺钉），用于固定连接件。请设计用于固定床挡和床侧板的连接件，提供5mm厚的钢板，满足以下要求：

a.连接件与床侧板连接牢固可靠，又可方便拆卸；

b.连接件能牢固承托床挡，不晃动，床挡与连接件之间不允许采用螺钉连接；

c.床挡与连接件之间安装方便、容易拆卸。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

如图为一款3D眼镜，某企业要开发这一产品，会受到主客观条件的限制，以下不属于限制条件的是（  ）

小明家里的滑板车损坏了(如图a所示)，竖杆和横板的连接部位断裂。已知竖杆是直径为3σπm的圆钢，橫板的材料也是钢材，横板上有4个直径大小为4mm、孔间距为2omm的通孔。请你帮小明重新设计竖杆和横板之间的连接件，设计要求如下：

A．不允许在竖杆和横板上进行加工

B．连接件能使竖杄和横板可靠连接；

C．不用时竖杆能向横板折叠成水平，并能固定住，参考图b；

D．主要材料采用厚度为2mm，尺寸足够的钢板、U字形钢材(如图c，尺寸不限)，其他辅助材料自选

请根据描述和设计要求完成以下任务：

某厂家要设计一个把投影仪吊装在天花板上的装置，吊杆与投影仪连接部位尺寸如图乙所示，投影仪上安装孔之间的距离尺寸如图丙所示（投影仪上的安装螺纹孔直径为4mm）。现在请你帮忙设计一个吊杆与投影仪之间的连接装置，设计要求如下：

⑴连接装置适合安装60～300mm孔距的投影仪；

⑵连接装置能可靠地连接吊杆与投影仪；

⑶要有一定的刚性，安装好后投影仪不会晃动；

⑷连接装置可以方便地从吊杆上拆下；

⑸材料自选。

小明家想要安装窗帘，小明在网络．上找到了一款如图所示常见的窗帘杆支架。查看买家评论发现普遍反馈了窗帘杆离墙距离不能调节及只能卡住一定直径的窗帘杆等问题。现请你帮助小明重新设计一款可以调节的窗帘杆支架，设计要求如下：

A．支架固定在侧墙上；

B．支架外侧离墙垂直距离在100-130mm 范围内连续可调；

C．可靠固定外径为14-30mm的窗帘杆；

D．支架主要材料使用2.5mm厚的铝合金，辅助材料自选，不允许对窗帘杆钻孔。

根据上述设计要求，完成以下任务：

李华的弟弟平时爱打篮球，打完篮球想找个板凳休息一下，但是篮球场上没有板凳，如果坐在地上又不是很卫生，自己带板凳的话，自己家的板凳又不方便携带，于是李华就想根据自己在通用技术课上学习的知识，给弟弟做一把可以折叠且方便携带的板凳，请根据要求完成以下任务:

小明同学想在寝室的墙上安装一个引体向上的装置，已知引体向上的杆子如图甲所示；与墙壁的连接件（仅画出一侧）如图乙所示，材料为钢。小明使用时发现，做完引体向上后，装置无法收起来，小明决定对连接件进行改进设计。请回答以下问题：

天气变冷，疫情防控形势又变严峻。小明发现学校水龙头为手动操作，易造成交叉感染。小明想在不改变原水龙头结构的基础上设计一款自动装置，当检测到手靠近时，自动打开水龙头，离开时自动关闭水龙头。请你帮助小明完成该装置机械部分的设计，设计要求如下：

①能带动水龙头手柄上下转动(如图1图2所示)，实现水龙头自动打开和关闭；

②采用小型减速电机(如图3所示)驱动，通过电机的正反转实现水龙头开和关：

③电机安装在如图1所示的安装位置并能稳固连接；

④不改变水龙头原有结构，不能在水龙头上做任何加工；

⑤材料自选。

请完成以下任务：

发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步的明确，下列问题明确的是(      )

图中的设计是想解决什么问题？这个问题值得解决吗？

问题的内容明确后，还需确定问题是否具有价值。下列问题具有价值的是(     )

小明打算在自行车车把上安装手机支架如图1所示。现搜到一款铝制支架如图2所示，该支架可通过车把紧固件与车把连接，右侧固定爪表面有软性材料，车把紧固件完好，但手机支架左侧没有固定爪，不适合用来夹持不同宽度的手机。现有长度和大小合适的∅4铝棒、8mm厚铝板及M5螺栓，请你选用上述材料帮助小明将图2中的支架改造成具有可调节夹持结构的手机支架，其它辅助材料自选。设计要求如下：

A．夹持结构能夹持手机的宽度范围为60mm～100mm，且调节方便；

B．能有效夹紧手机，手机不易掉落；

C．为完成夹持功能，允许对原有手机支架进行适当的改造。

小明带弟弟去洗手，并为他打开水龙头，但发现他还是无法够到水流进行冲洗。小明决定为该水龙头增加一个调节装置。请完成以下任务：

如图甲所示为悬挂式投影仪，质量约为2.5kg。请设计教室水泥天花板与投影仪底板之间的连接件，投影仪底板相关尺寸如图乙所示，设计要求如下：

A．连接件与教室天花板、投影仪底板连接牢固可靠；

B．高度能够连续调节，调节范围在0mm-100mm之间；

C．投影仪能实现水平方向角度可调，左右调节范围在0 -30度之间；

D．连接件主要材料采用3mm厚的钢板制作，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明的妈妈为了清洁家中的天花板，购置了图1所示的天花板拖把，由于使用不当，将拖把棍体和拖把板之间的连接件损坏，只剩下图2所示的棍体及拖把板，棍体直径为30mm，长度足够，拖把板中间有一个“凹”型结构且内侧两端各有一个内开的孔，孔直径为10mm。

小明想重新设计制作连接件，设计要求如下：

A．连接件能够与拖把棍体牢固连接；

B．连接件与拖把板安装拆卸方便，无需借用工具，连接不易脱落；

C．连接后，拖把板与棍体之间能在三维空间内，任意角度相对转动，方便使用时到各个角落；

D．材料为钢材。

时下，一种球形水上步行器出现在许多溪河， 吸引了许多游客。据介绍，这种新型休闲娱乐设施可乘1至3人，游客身处其中便可在水面上随意行走。