第三章 发现与明确问题 知识点题库

天然麦秆制成的吸管容易折断，而且本身的味道也会渗入其中。当时，美国有一名烟卷制造商马文·史东，从烟卷中得到灵感，制造了一支纸吸管。试饮几下，发现既不会断裂，也没有怪味。当塑胶发明后，因为塑胶的柔韧性、美观性都胜于纸吸管，所以纸吸管便又被五颜六色的塑胶吸管取代了。这个案例说明，重要问题的发现来源于（   ）

小黄同学在采摘桑叶时，发现手工采桑叶不仅速度慢，而且劳动强度大，于是他设计了“方便采桑”。该“方便采桑器”采摘效率比手工采摘提高了5～6倍。“方便采桑器”的设计想法主要来源于（   ）

某公司为了节约能源，计划设计一个在冬天能够供热在夏天能够降温的地热泵技术系统。该系统主要由地热泵、地下管道、冷热输出器及控制器组成。该公司在设计时不需要考虑的是（   ）

李雷在使用如图一所示的传统衣柜时发现，衣柜里的挂衣杆是水平安装的，但在使用过程中发现挂的衣服不是特别多，所以想改成如图二所示垂直安装，这样可以悬挂更多的衣物，但垂直安装感觉拿取和收纳不是特别便捷，为解决这个问题，请在长度1m，宽为0.8m，高为2m里的柜子里设计一款垂直安装的可伸缩挂衣杆。

设计要求如下：A.采用厚4mm的铝合金板制作，其他材料不限；

B.挂衣杆与柜子内部的顶部采用M5的自攻螺钉连接，且稳固连接；

C.挂衣杆可在700mm~1200mm范围内连续可调；

根据描述和设计要求完成下列问题：

加拿大安大略省麦克马斯特大学的两名大学生在进行工程课设计课题时，发明了CPR手套。这款手套上有电路和传感器，当手套被放置到一个人的胸部时，手套配有的心电图仪可以测量这个人的心率，提示施救者是否需要动用心肺复苏术。该手套的设计想法主要来源于（  ）

如图是一款新颖的弹性挂衣架，它由两个塑料部件组成，一部分用来悬挂，另外一部分则用来支撑，支撑部分采用了具有弹性的材料。这样在悬挂T恤衫等小领口的衣物时，你只需要抓住弹性的部件，用力向里握住，使得支撑部分收缩起来，从而轻松地从领口部位插入T恤衫内，然后将手松开，就可以将T恤衫撑起来了，而不用再从衣物的底部把衣架套进去。这种创新的问题来源属于（  ）

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:

小明看到老师在用手机后置摄像头扫描答题卡时，需要一直用手拿着手机并保持一定高度(如图甲所示)，十分不便。于是他查阅并参考网上的手机支架产品，用木板设计、制作了简易支架(如图丙)，用来放置如图乙的手机。相关尺寸为如下：手机80*160*8；桌面厚度60。在使用和调试过程中发现：该支架高度不可调节，导致不能扫描不同大小的答题卡；该支架受到触碰后极容易翻倒。

请帮助小明在原有支架的基础上进行改进设计，设计要求如下：

A．支架高度能在100-22mm之间连续可调，紧固后，支撑可靠；

B．支架能有效防止晃动、翻倒；

C．托板结构保持不变；

D．主要材料采用钢材，辅助材料自选：

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小李打算用 3mm 厚质地坚硬的钢板加工如图所示的开瓶器。下列关于开瓶器的加工说法错误的是（  ）

小通发现同学们都习惯趴在桌子上看书，看书时间一久颈椎酸痛且影响视力。为此小通设计并制作了如图 1 所示的阅读架，用来放置书。使用过程中，小通发现该阅读架虽然能调节角度，稳固性强；但是却不能放置不同大小的书，且受到碰触后书容易从阅读架上掉落。请你帮助小通在原有阅读架面板的基础上进行改进设计，设计要求如下：

①阅读架能适用与多种尺寸书籍（大 16K 书尺寸: 297×210mm；16K 书尺寸: 260×185mm；32K 书 尺寸:184×130mm）；

②书籍摆放后稳定、可靠；

③通用技术实验室里只有常见的划线、锯割、锉削、钻孔、螺纹加工工具；

④以 2mm 厚的钢板为主要材料，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

高空水果的采摘往往是果民的一大难题。小马设计了如图a所示的采摘器，主要由摘果头和伸缩杆构成，其中伸缩杆的主要原理是大管套入小管中并形成较大阻尼进行连接。果农在使用后给出好评的同时也提出了一些问题，比如伸缩杆使用过程中，长度不容易固定。小马决定对该装置进行改进。请完成以下任务。

小明搬新家时朋友送了一个立式折叠毛巾支架(如图a、b所示)给他，结果发现浴室里的洗脸台上并不能平稳放置该毛巾支架。为了避免浪费，小明决定从支撑座上拆下一边的挂架，然后设计一个壁挂式支座将挂架安装到浴室的墙壁上，并保持其折叠功能不变，课余时间借用通用技术实践室进行加工。请完成以下任务:

 

小明发现家里橱柜的转角位置拿东西非常不方便，需要蹲下费劲伸胳膊进去才能拿到转角深处物品。于是他想设计一款如图a所示的转角拉篮，安装后效果图如图b所示。已知柜体尺寸宽度×深度×高度为860×510×535mm，他从某宝购买了两个435×250×90mm的小挂篮通过组装式主架安装在柜门上，两个460×380×90mm的大挂篮通过背部移动支架挂在转角内部。请帮忙设计一个大拉篮和小拉篮之间的联动件，设计要求如下：

1)打开橱柜门的时候可以将内部大挂篮拉出；

2）联动件安装在挂篮底部，有一定的承重能力；

3）不能在给定材料上做任何加工；

4）主要材料选用3mm厚的钢板，紧固件自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明活动课上意外骨折，回家躺床上休养，睡觉时需关上房间门，睡醒后又想开门透气。由于他脚受伤，起床开关门非常不便。于是他想设计电动装置来驱动门的开关。通过电机正反转，实现门在图a和图b状态之间的变化，电机轴的直径为20mm，如图c所示。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：

①装置安装在门后，电机安装在墙上，门打开后不影响人的通行

②机械装置具有一定的稳定性和结构强度

③采用小型减速电机驱动，通过电机的正转或反转实现门的开关

④材料主要为3mm厚钢板，其他辅助材料自选

请完成以下任务：

下图是一款新颖的弹性挂衣架，它由两个塑料部件组成，一部分用来悬挂，另外一部分则用来支撑，支撑部分采用了具有弹性的材料。这样在悬挂体恤衫等小领口的衣物时，你只需要抓住弹性的部件，用力向里握住，使得支撑部分收缩起来，从而轻松的从领口部位插入体恤衫内，然后将手松开， 就可以将体恤衫撑起来了，而不用再很麻烦的从衣物的底部把衣架套进去。这种创新的问题来源属于：（    ）

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（    ）

如图所示是传统小型石磨，转动手柄使石磨绕中心轴旋转，把米、麦、豆等粮食加工

成粉、浆。但小明发现该石磨人工转动手柄，比较费力。于是着手对其改进，通过增加电动装置驱动石磨转动，相关尺寸如图所示。请你帮助小明设计该装置的机械部分，要求如下：

① 石磨能在360°范围内转动；

② 不能对石磨及手柄做钻孔、拆装等操作；

③ 整个置具有一定的强度和稳定性；

④ 装置与手柄连接方便，结构简单；

⑤ 采用减速电机，其它材料自选。

小明使用空调发现调整空调风向时风还是会对着人吹，为了解决空调风向问题，小明准备设计一个改变空调风向的装置，请你帮助小明设计该装置的机械部分，要求如下：

①装置采用减速电机驱动；

②装置可以改变空调风向，且从竖直向下到水平风向之间任意角度固定；

③空调尺寸如图所示，空调上不能打孔；

④该装置与墙连接具有一定的强度；

⑤材料自选。

请完成以下任务：

小明给学校设计了一种木制讲台桌，桌面上可嵌入触控式电脑，如图 a 所示。当不用电脑时，可将其转动放倒成图 b 模式，这样不会遮挡前排同学，也能当桌板用。学校按小明的设计定制了一批讲台，使用一段时间后，小明经过调查了解到老师在使用中遇到一些问题：如使用电脑要先转动，当桌板了又要放倒，比较麻烦；电脑角度不可调，没法满足不同老师的需求；手动调整不太方便等等。

图 a

图 b

图 c

请你帮助小明根据老师提出的需求进行机械部分的改进设计。已知可嵌入电脑的翻转面板尺寸结构如图d所示，其底部两侧有一对Ф20的转动轴，讲台内部空间足够。设计要求如下：

图d

①通过电机驱动，可实现电脑位置从图a直接至图c的变化；

②可实现触控式电脑水平到立起的不同角度的调节；

③翻转面板在不同角度下具有一定的强度和稳定性；

④材料自选，可适当对讲台进行改造。

请完成以下任务：