第一节 发现与明确设计问题 知识点题库

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：

某设计师观看3D电影电视时，发现自己戴着近视眼镜，又要戴着3D跟镜，十分不方便。于是设计了一款3D眼镜贴纸，可以轻松帮戴眼镜人士解决这一麻烦。该设计师发现问题的途径是（  ）

如图甲一支名为The Edge的团队专为在电脑前长时间工作的人士设计了一款很特别的办公桌，在使用过程中发现该办公桌支撑柱损坏，不能调节高度。已知与底座和桌板的已有结构连接孔直径为5mm。请利用如图乙所示的两种钢管（管壁厚4mm）重新设计制作该办公桌的支撑柱结构，设计要求如下：

A．能够与已知结构相连接

B．能够实现55cm到75cm之间的任意长度调节

C．调节过程中，两种钢管的重合部分不少于20cm

D．高度调节方便，在任意高度可以固定

请根据上述设计要求，完成以下任务：

如图所示是小通家里的电脑音响，放在电脑桌上的音响容易被碰倒，由于音响太低影响音乐播放效果，请你帮小通同学构思一个音响支架，可以夹持在电脑桌面面板的边沿。材料采用厚度为4mm和6mm的两种钢板，设计要求如下：

A.可以适合15-25mm厚度不同的桌子；

B.音响高度可以在6-10cm范围内调节；

C.可把音响安装在支架上，装拆方便。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

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：

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:

1901年，英国人布斯到伦敦莱斯特场的帝国音乐厅参观一种“吹尘器”示范表演。这种机器用“吹”气的方法把尘土吹走，布斯认为此法并不高明，回家后他用手帕蒙住口鼻，趴在地上吸气，结果很多尘土都吸到手帕上来了，经反复研究、试验，他发现“吸”气比“吹”气效果更好，最终制出了“吸尘器”。布斯发现问题的主要途径和方法是（  ）

小明的弟弟已经能自己洗澡了，但是家中的喷头位置对他来说太高，小明为弟弟设计 了一个如下图所示的喷头架，课余时间借用通用技术实践室进行加工，请完成以下任务。

 

小明从网上购买放在共享单车上使用的儿童座椅，如图(a)所示，在收纳时，发现脚蹬与底座用 Φ6 的螺栓螺母连接如图(b),不能调节脚蹬高度。现请你帮小明设计一连接件连接脚蹬与底座，实现折叠，设计要求如下：

⑴脚蹬能调节高度，调节范围10cm；

⑵脚蹬能向底座水平方向折叠；

⑶脚蹬在使用时能固定，不能摇晃；

⑷提供材料3mm厚的钢板。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

高二同学小桐看到爷爷拿重锤用手动敲年糕（如图 a 所示）很不方便且非常辛苦，于是小桐利用现有的一木制台面（如图 b 所示）公众号：技术那玩意为电动敲年糕装置，其中重锤杆的连接结构尺寸如图 b 所示。请你帮助小桐设计该装置的机械部分，设计要求如下：

①通过小型电机的驱动，实现重锤以一定频率敲打年糕；

②装置安装在木制台面上方；

③材料自选。

请完成以下任务：

如图所示为可以根据温度变色的小勺，用于喂婴儿食物，防止婴儿烫伤。设计该小勺的问题来源可能是（    ）

英国的詹姆斯·哈格里活斯有一次无意中碰翻了家中的纺纱机，他发现纺车锤竖立时仍能转动，从中受到启发发明了新式纺纱机，这个案例说明重要问题的发现来源是(      )

小明发现妈妈打开煲汤锅的锅盖时，锅盖上的钮非常热，很容易烫手。于是他设计了一个防烫手锅盖扳手，如图2所示。小明发现问题的途径是（    ）

如图所示为一款可以帮助老人站立的椅子。请根据题图完成下面小题。

（多选）问题存在于世界的每个角落，存在于生活的方方面面。我们不仅应有主动发现问题的意识，而且应掌握主动发现问题的一些方法，以下哪些属于发现问题的方法与途径？（    ）

斯宾塞在一个启动的雷达设备上工作时，发觉口袋里的巧克力融化了，他猜测可能是微波使物体发热，经过验证后，他把微波使物体发热的原理应用到烹饪炉子的研制中，于是微波炉诞生了。在这一事件中发现问题的方法是（    ）

（缺图）小明看到妹妹的声控电动式“公鸡啄米车”没有电了，想为妹妹设计一款手动式“公鸡啄米车”。对小车走动时，公鸡的头如何实现上下不停地啄米进行了探究。小明通过分析、猜测、推断，设计了如下方案：

①～④是对手动式“公鸡啄米车”玩具的设计草图，利用家里废旧的木板制作车底盘、鼓、车轮、翅膀和车身等。

①                   ②                 ③                   ④

经试验发现方案④不能实现“公鸡啄米”功能，请你帮助小明改进方案④的结构，要求如下：A.能有效地固定在Φ8的圆形轴上；

B.能实现小车走动时，公鸡头一上一下的啄米功能；

C.轴距离地面30mm，轴的长度为100mm；

D.主要材料采用木板，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小文发现妹妹在玩海狮顶球模型玩具时，不小心将控制装置损坏，球不能正常上下活动。小文想利用小型电机驱动球杆在限位导轨中上下活动，实现球能缓慢上升到最高处后快速下降。海狮图形与展示木板已粘接，模型板上还留有φ5的通孔。图a为模型正面示意图，图b为展示木板背部及相关尺寸，顶球杆尺寸为20mm×15mm×185mm。请你帮助小文重新设计海狮顶球模型的控制连接件，具体要求如下：

图a

图b

① 电机转轴做单向圆周运动，能实现球杆顺畅地保持上下活动；

② 能实现球缓慢上升到最高处后快速下降，循环往复；

③ 球上下活动的范围为80mm，电机轴沿水平方向；

④ 所需材料和配件自选。

根据上述设计要求，完成以下任务:

小明看到他的盲人朋友倒水时，把手指伸进水杯探测水的高度，萌生了发明“盲人防溢水杯”的动机。这个事例说明（   ）

小明是一名外卖小哥，下雨天常常因为头盔的玻璃镜片沾水而影响骑行视线，存在安全

隐患。小明决定为自己的头盔设计一个小型雨刮器装置，用来刮去镜片雨水。小明已经在高25cm 的头盔上用转轴安装了一个透明刮雨体，请帮助小明完成雨刮器装置剩余部分结构的设计，设计要求如下：

①长为13cm的刮雨体能在位置1和位置2范围内摆动，实现较好的雨水刮去效果；

②刮雨体采用小型电机驱动，电机只能单向转动；

③安装雨刮器装置后不影响头盔的佩戴；

④装置能牢固安装，可在头盔和前挡风板上适当开孔，不影响头盔整体强度；

⑤材料自选。

请完成以下任务：