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

小明发现用普通的台灯看书比较伤眼睛，于是他决定设计一款护眼台灯。在确定问题的价值时，他查阅了大量的资料，发现已有的护眼台灯很多，相关技术也很成熟，因此确定该问题的研究价值不高。小明判断的依据是（  ）

在做课堂演示实验时，由于讲台高度较低，坐在后排的同学不易看清实验过程。针对该问题，有学生提出对学校的实验仪器提篮(如图所示)进行改进。将提篮翻转后放在讲台上，作为实验演示平台，方便后排学生观看。设计要求如下：

A．不影响原有提篮的功能

B．作平台使用时，稳定性好；

C．操作方便，材料自选。

请根据设计要求完成以下任务：

通用技术课上，王老师要求同学们设计并制作一盏学生用的台灯。王凯同学设计了如图所示的方案，下列对该设计的分析恰当的是（  ）

小明是自行车骑行爱好者，他感到雨天或晚上外出骑行不方便，于是想设计一个装置，可以把自行车支撑起来作为室内健身器使用。如图所示是他的自行车。请你帮助小明设计该装置，设计要求如下：

⑴能稳定支撑自行车，后轮转动时自行车在原地保持不动；

⑵后轮转动时具有一定的阻力，以提高锻炼效果；

⑶结构牢固可靠；

⑷材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

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，由灭火器和防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答下列各题。

如图所示是水位自动控制系统。通过电位器的作用经由电动机，减速器，控制阀（阀门）输出水量，由于水箱有进水量的变化，放置浮子将液位信号反馈到电位器上。电位器电刷位于中点位置时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱中流入水量与流出水量相等，从而液面保持在希望高度上。一旦流入水量或流出水量发生变化，水箱液面高度便相应变化。根据材料和示意图回答问题。

如图所示是一款室外健身牵引器（图甲），使用者可以拉住手柄杆进行锻炼，可有效锻炼肩膀，预防肩周炎等疾病。但该款牵引器的手柄杆只能做左右摆动，不能前后摆动（相对使用者而言）。工厂已对支撑臂和手柄杆的连接端口做了改进，结构尺寸均如图乙所示。现提供3mm厚的铁板，请设计支撑臂和手柄杆之间的连接件。

其设计要求如下：

①连接件安装方便；

②手柄杆和支撑臂通过连接件连接后，牢固可靠；

③相对使用者而言，要求手柄杆能实现前后方向和左右方向的摆动，其摆动角度

至少能达到180°。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

如图a所示为木质方凳，已知凳脚与横挡间采用榫接，凳脚与横挡的截面大小均为40mm×40mm。连接横挡A与凳脚间的榫头因故断裂，如图b所示是横挡A锯掉两端榫头后的形状尺寸。现请你设计横挡A与凳脚间的连接件，将凳子修复，主要材料是：长宽为100mm×120mm，厚度为3mm的钢板，辅助材料自选。设计要求如下：

A. 能可靠连接横挡和凳脚，横挡A可承受一定大小的竖直方向的压力；

B. 不能改变横挡A及凳脚的形状、尺寸；

C. 不影响凳子的美观。

请根据描述和要求完成以下任务：

小明设计制作了如图1所示可放在办公桌上的木质小物品收纳桶，发现在使用过程中，桶盖的开关操作不方便。他上网查找资料后决定设计一个桶盖的自动开合装置。当传感器检测到手持物品靠近桶盖时，控制电路驱动电机转动，电机轴带动连杆装置从而让桶盖开启；当手移开，桶盖会延时一段时间后自动关闭。已知桶盖上的引杆直径为4mm，步进电机如图2所示，电机轴的截面尺寸如图3所示。请你帮小明设计该装置的连杆机构，设计要求如下：

①能带动桶盖上下转动，实现桶盖的打开和关闭；

②采用步进电机驱动，通过控制电机正反转的角度实现桶盖的打开和关闭；

③安装在桶身的侧面上；

④材料自选。

“水变油技术”是一个曾经在中国名噪一时的骗局,此技术的“发明”者王洪成是一名司机。他声称其原理是在水中加入极少量的“可燃炔”制剂,充分溶解,成为“水基燃料”之后,水就可以作为燃料,成本极其低廉。后来“水变油技术”被认为是骗局和伪科学。“水变油”这个问题没有价值,是因为（  ）

小明看到爷爷进出家门时站着换鞋子很不方便。于是想在狭小的门口玄关处设计一条安装在墙面的壁挂式可折叠鞋凳。小明找到一块木板(如图所示)作为凳面，经测量木板尺寸长×宽为380mm×380mm，左右侧的转轴直径×长度为Φ12mm×15mm，转轴中心间距为70mm。请你帮助小明设计凳面和墙面之间的连接件，设计要求如下：

①与凳面连接，且能牢固固定在墙面上；

②不坐时凳面可向上翻转，可靠地与墙壁平行，使用时凳面水平，强度好；

③凳面上翻、下放方便快捷；

④主要材料采用4mm厚的钢板，辅助材料自选。 请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明家里祖传八仙桌的一只桌脚断了(如图a)，他父亲已经将断裂处加工成如图b所示的结构，小明准备在学校的实践课上设计并制作一个连接桌脚的结构，请完成以下任务：

学校举行全校集会时，经常要求学生自带椅子。小黄发现椅子携带不方便，于是设计了木质便携小凳，并制作出两款便携小凳的模型，如图所示：

根据要求完成以下任务：

小明买了如图1所示的可手持、可立桌面的便携式小风扇，但在使用中发现该小风扇立在桌面上时高度不够而且容易倒。他想设计制作一个连接件，将小风扇安装到如图2所示的书立上。经过测量小风扇手柄直径30mm。请你设计该连接件，设计要求如下：

A.利用该连接件可以实现小风扇与书立的可靠连接；

B.使小风扇的高度在书立高度基础上实现0-100mm范围内的连续调节；

C.不能在小风扇手柄上钻孔或开槽破坏小风扇手柄原有结构；

D.书立上可钻孔，最好小风扇能够方便的装上和取下；

E.连接件主要材料采用2mm厚的钢板，辅助材料自选。

明确了问题的内容之后，还需要确定问题的价值。下列关于明确问题的价值的说法中，正确的是（  ）

成都市个体医生易珍全，试飞自己制造的“超轻型飞机”，虽然飞机只跑动了几米，但

为此耗费了近一年的精力并不惜关掉自己私人诊所。易珍全称：绝不放弃，直到上天为止！

对制造飞机所受到的限制主要有(     )

①飞机制作工艺    ②设计者专业知识技能    ③物力财力资源    ④设计者的驾驶技术

小明新房装修，发现卫生间的洗漱用品没有地方放置，打算对原有毛巾架(如图a)进行改进，设计了如图b所示的具有置物架功能的毛巾架。

 

如图所示是一款棉质民用防护口罩，可以有效防止吸入雾霾和飞沫。以下选项中，不属于该设计的限制因素的是（     ）

小明在网上购买了如图a所示的多功能晾晒架，它可以钩挂在窗户边晾晒衣物，也可以摆放花盆等，为生活提供了很大的便利。但在使用时，小明发现晾晒架的横档和挂钩部分不能前后调节，从而不能挂靠在较厚的窗台上；不用时挂钩不能折叠，占用较大空间。已知横档为400mm×20mm×20mm的方钢。请你帮助小明重新设计挂钩，设计要求如下：

①挂钩能在横档上前后调节并可靠固定

②不用时挂钩能折叠在晾晒架上

③为保证晾晒架强度，不能对横档进行加工

④主要材料为2mm厚钢板，辅助材料自选

⑤结构简单稳固

小通在上美术课时发现美术画板没有固定，使用起来不方便，于是他想要设计一款可以根据使用者的需求调节高度和角度的画架，利用它来固定画板。请回答下面小题。