第一节 发现与明确设计问题 知识点题库

钻头(即麻花钻)是机械行业中用途很大的消耗性工具。小刘师傅在工厂修磨钻头的实践中，发现手工修磨无依靠及参照物，影响工作的精度和质量，于是开发研制了“钻头刃磨器”，成功地解决了磨钻头困难的问题。这一课题的发现来源于（   ）

新式纺纱机是詹姆斯．哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺纱机碰翻这一偶然事件中发现纺车锤竖立时仍能转动诞生的。说明重要问题的发现来源于（   ）

某设计师在洗头时，发现取用洗发液瓶(如图甲所示）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。请回答问题。

 

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。

如图所示是一款可调节型平板电脑放置架，使用时放置在地上，支撑柱和支撑臂间采用图c所示的连接件实现调节。观察平板电脑放置架的结构，回答以下问题：

杨凯同学在学校浴室洗澡时，发现不开启冷水阀就可以打开热水阀，这样容易造成洗澡者烫伤。他有以下四种解决问题的设想，不合理的是（  ）

小明在帮忙做家务时发现厨房水槽边钢丝球、抹布等用品摆放凌乱，且水难以沥干，易生细菌。因此，小明想将一废弃金属框安装在水龙头上，用于放置钢丝球、洗洁精等物品。已知水龙头直径25mm，金属框如图2所示。请你帮助小明设计一个水龙头与金属框的连接件。设计要求如下：

A.水龙头与金属框连接可靠，并有一定的强度；

B.金属框可以在水槽使用时转向水槽外侧,水槽不用时转向水槽上方沥干水分,且调节方便；

C.可以悬挂诸如抹布等物件；

D.使用钢板制作。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

教室使用的拖把头与拖把杆的连接非常容易损坏（如图1所示），需设计一个连接件作为备用连接件。已知拖把杆为木质材料，经过测量，其直径为40mm，与拖把头连接的一端的方头尺寸为30mm×20mm×30mm。如图1虚线部分已有一个拖把构件，如图2所示，由3mm厚的钢板制成。通用技术老师为了锻炼同学们运用所学知识与技术解决实际问题的能力，要求大家设计该连接件，并提出以下要求与条件：

①连接件连接在拖把构件与拖把杆之间，能实现拖把杆如图3甲所示的方位转动，当拖把不用时，能如图3乙所示，靠在角落不占空间；

②连接件所用材料为厚2mm、宽80mm、长度足够的金属铝板；

③不对现有拖把各组成部分做任何处理；

④利用通用技术现配备的工具与设备制作，结构简单、制作方便、使用可靠；

请根据实际问题及设计要求，完成下列问题：

小明看到下雨天有时因为忘记关窗，雨水打到教室内，他上网查找资料后决定设计一个自动关窗装置。当窗外的湿敏传感器检测到雨水信号时，装置自动将窗户关闭，平时用按钮控制该装置来开窗和关窗。已知教室的窗户为铝合金推拉窗(如图所示)，窗洞上框和两侧框为宽度相同的木板，窗台为大理石。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：

①能带动内窗扇左右移动，实现窗户的打开和关闭；

②采用小型减速电机(如图所示)驱动，通过电机的正反转实现窗户的打开和关闭；

③安装在窗洞上框或两侧框上部的木板上；

④材料自选。

某学生发现同学们在课桌上放置的水杯易被碰倒，想设计一个夹持在课桌面板上的杯托，在设计之前不需要收集相应的信息（    ）

小明发现他的自行车支撑杆长度不能调节(如图所示)，在不平整的地面上停放时，自行车容易倾倒。他想把支撑杆改成可伸缩结构，以适应不同的地面。经过测量，支撑杆长度为290mm，两个铆钉孔直径均为Φ5mm，中心距为40mm，与安装板连接的铆钉孔中心到上端的距离为10mm。现请你帮助小明设计一款可伸缩的支撑杆，设计要求如下：

⑴支撑杆的长度在270mm～350mm范围内连续可调，调节方便、可靠；

⑵支撑杆与限位片、安装板之间的连接结构保持不变；

⑶主要材料采用钢材，辅助材料自选；

⑷支撑杆的形状不限。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

如图a所示某墙面上有一个内嵌式储物格，其底部距离地面的高度为200 cm。储物格下方有一个为小孩子练习走路而设计的圆柱形扶手，能承受普通成人的重量。扶手直径为30 mm，距离墙面距离L1为30 mm，距离地面高度L2为50cm(具体如图b、c所示)。为方便在储物格内取放东西，小明决定设计一个折叠踏板，设计要求如下：

A.踏板安装在扶手上，材料主要选用厚度为15mm的钢板，其他自选；

B.短时间不用时，可向上折叠节约空间，长时间不用时方便拆卸；

C.不能在扶手上钻孔；

D.具有一定的承重能力。

新式纺纱机是詹姆斯•哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺纱车碰翻这一偶然事件中发现纺车锤竖立时仍能转动得到启示而诞生的。这个案例说明。

注意观察日常生活是一种发现问题的方法，而且可以形成对问题的敏感性及发现与明确问题的意识。以下技术活动中发现问题的方法不是观察日常生活方法的是(      )

小明在经过如图所示的安全逃生通道的木质双开门时，发现双开门很难及时打开。于是，小明想设计一种在发生火灾时能自动打开双开门的装置。已知单扇门的厚度为30mm，长宽尺寸如图所示。请你帮助小明设计该装置的机械部分，要求如下：

①两扇门]能同时向外充分打开，开门角度至少≥90° ；

②装置采用一个电机驱动：

③材料自选。

请完成以下任务：

如图a所示是小明学校的防疫通道闸机，通过机械传动装置控制闸道门立柱转动，从而实现闸道门打开，已知通道闸机设备内部部分结构如图b所示，立柱与底板间能自由转动，电机转轴截面图和尺寸如图c所示，在使用的过程中，闸门不能正常打开，小明发现电机转轴与闸门立柱之间的连接件损坏，请你帮助小明重新设计该机械传动部分，要求如下：

A．能过电机的转动实现通道闸机门的打开和关闭

B．要能体现机械装置的结构，结构要牢固可靠

C．电机转的角度和门打开的角度一致

D．不能对闸门立柱进行加工，即不能打孔等操作

E.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:

小明发现教室中的粉笔盒和黑板擦乱放使得讲台又脏又乱，用时又经常找不到。因此，小明同学想用自己刚学的通用技术知识解决这个问题。放置粉笔盒和黑板擦的小木盒与黑板如图所示。小明想设计一个连接件把小木盒安装到黑板右侧方框所示的位置。请你帮助小明设计该连接件，设计要求如下：

  

①连接件能可靠地把小木盒安装到墙壁上；

②使用时小木盒能保持水平，不使用时能向上翻转且不会翻下来；

③ 主要材料采用2mm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：

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。该设计师发现问题的途径是（　　）

2007年，21岁的克莱特拉是美国马萨诸塞州伍斯特理工学院的一名大学生。他在玩电脑游戏时，发现传统的鼠标不能三维的操作，因此在教授的指导下，他跟另四位同学发明了这种新型“魔术鼠标”，它可以像戒指一 样套在手指上使用。由于它具备三维操作功能，人们通过手在空中的上下左右前后的移动，就可以对电脑桌面进行操作。从这段文字中我们知道这案例说明重要问题的发现来源于（     ）