第一节 发现问题与确定课题 知识点题库

小明发现如图所示的普通书立在放置较多的书本时容易翻倒，他准备重新设计一款，以下对其设计过程的说法中不正确的是（   ）

小明一家刚搬进了新家，晚上洗澡时发现固定在墙上的花洒底 座角度不能调节（如图所示），无法方便使用。请你帮小龙重新设 计一款可调节花洒角度的花洒底座，设计要求如下：

 

A.底座安装在墙上，安装方便，在 50-55mm 之间灵活安装；

B.上下 45度随意调节；

C.主要材料采用太空铝材质，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明同学在数学课上，发现数学老师用木质三角板(如图a所示)画图形只有固定的45度和90度角度，有时要画其他角度时，就不能精确地画出。他想在三角板的45度边上增加一条如图b所示的宽60mm，长200mm的平行四边形木条实现角度可调，请你设计一片连接片，将木条连接到三角板的45度角所对的边上，设计要求如下：

A．能实现45度到90度之间任意角度的连续调节；

B．调节到任意角度时，能够紧固；

C．不能在木质三角板上进行开槽；

D．使用3mm厚的钢板进行设计(其他辅料自选)。

请根据上述设计要求，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。

安装起吊机的工作结束后，对其进行吊装测试时，发现起吊机的吊装量达不到标准要求，这种问题的发现直接来源于（  ）。

大学生科里·森顿和尼莱什·帕特在进行工程课设计课题时，发明了可以直接测量人心率的手套。该案例中问题的发现途径是（  ）

小明家的柿子树成熟了，小明观察到采摘柿子树顶端的柿子时，使用梯子也摘不到。于是小明想利用通用技术所学的知识，设计制作一个柿子采摘器，小明找来了如图所示自行车的刹车把和刹车线，请你帮助小明设计该柿子采摘器，设计要求如下：

A.可以实现柿子采摘，操作方便；

B.采摘器一次能储存多个柿子，具有一定的强度；

C.主要材料选用钢板和钢管，辅助材料自选；

D.用到自行车刹车把(可简化或文字说明)和刹车线(长度足够)，可适当改装。

自行车停车架，主要用于自行车稳定停放及快速取放，小明通过淘宝网搜索找到如图所示的自行车停车架（总体长宽高已经标注在下图中），性价比最高，他流览了卖家的评价记录，发现使用者反应这款不方便携带，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造，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:

某业主让某设计院给制作一个满足生活需要的小区设计图，设计院按其要求制作出了小区设计效果图。此设计的来源是（   ）

科技节上小明承担了水体采样器设计的创新设计课题，为了便于无人机来运载采样器，要求采样器的体积重量尽可能小。他结合自己去医院的经历，打算使用真空采血管(图甲)，通过推动真空采血管，使连接外部的针刺入采血管（图乙），利用压力差将水样吸入采血管，完成抽取一定量水体的方案。现需要一个合适的机械装置实现这个方案，请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：

图甲	图乙	图丙

①   采血管内部真空，不得进行钻孔和破坏；

②   为能顺利刺破采血管前端的密封层，装置前进距离不小于20mm；

③   采用小型减速电机（图丙）驱动，通过电机的正转或反转实现采血管的前进或后退；

④   材料自选。

请完成以下任务：

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。于是他模仿矿泉水瓶上的塑料方便夹结构设计了一个防烫手锅盖扳手。小明发现问题的途径是：（    ）

下列事物的结构是受自然界事物的结构的启发而产生的是（   ）

两年前，当安德鲁·戈登介绍自己的小发明“桌子防摇器”时，在电视节目中做嘉宾的商业专家们捧腹大笑，说他的想法是“最荒诞的”。但现在，“桌子防摇器”在网上热卖，已经赚到了50万英镑。戈登的“桌子防摇器”是8个塑料片制成的小装置，可根据桌子的摇晃程度进行调整，垫平桌脚，也可以用来平衡洗衣机、书柜、花架等器具。安德鲁·戈登说，关于“桌子防摇器”最初的想法纯属偶然。“有一次，我和一个朋友喝啤酒，突然发现酒吧桌子下垫着几张餐巾纸。原来桌子总是摇晃，只好用这种方法把桌子垫平。于是我开始构思一种小装置，用来调整桌腿长度，让桌子平稳。”戈登回忆说，“我找来一个装燕麦片的纸盒，开始用它比画，直至找到合适的形状和厚度。”

根据案例说说戈登发现问题的途径以及发现问题的重要性。

如图是某公园内小径，周围居民向电视台记者反映台阶设计不合规范，走起来极为别扭。下图是记者请专业技术人员采集数据后，在计算机上仿真不同身高的人走在小径上的体态，得出结论小径台阶的高度和宽度与技术规范要求的不符。下列说法中不正确的是（    ）

小明发现很多快餐厅是手动推拉门，疫情防控期间容易造成交叉感染，于是想设计一个自动开关门的装置，在不改变门原有结构的基础上，通过减速电机实现自动开闭。电机安装位置已设计完成，电机相关尺寸如图所示，请你帮助小明设计该装置的机械部分，具体要求如下：

A．通过电机正反转实现门的自动开闭；

B．不能在门上做任何加工；

C．装置连接稳定可靠；

D．材料自选；

请完成以下任务：

某小区的消防通道经常由于住户私自停车被占用，存在消防隐患。于是小明想设计一种栏杆，防止私自停车占用消防通道。他搜集了如下资料，请你帮助小明设计该装置，要求如下：

①栏杆的高度在800mm到1200mm之间；

②栏杆用直径60mm的不锈钢管；

③整个栏杆具有一定的强度和稳定性，结构简单，操作方便；

④消防车通过时，栏杆可以放倒，不影响通行；

⑤辅助材料为5mm的钢板，其他材料自选。

“盲人防溢水杯”的设计者是在看到他的一个盲人朋友倒水时，用手指插进杯里试探水的高度，他认为这样既不方便也不卫生，从而发明“盲人防溢水杯”。有关该设计以下说法错误的是（     ）

如图所示是某企业从瑞典发明的获大奖的线龟绕线器中得到启示，开发出的海龟手机支架，耳机的引线可绕在海龟内的绕线器上，使用方便，小海龟造型别致，深受用户的喜爱。这个案例说明（    ）

小明发现下雨、天黑有时候会没时间或忘了收衣服，想设计制作-款能自动回收衣服的晾衣架。他构思的初步方案如图，两端的支撑架上安装有滑轨，与晾衣杆固定的横杆可以在滑轨上顺畅滑动，在墙面上安装电机，电机接收控制电路晒、收衣服的指令，由电机通过传动结构带动横杆。请帮助他完成电机轴与横杆之间传动部分的设计。要求如下：

A．电机正反转实现衣服晒出与收回；

B．主要材料为角钢、扁钢；

C．墙上、横杆上可打孔以便连接。

如图a所示是某小区的车辆识别系统，小明发现由于车辆的车牌离地高度不同，经常出现无法识别的情况。于是打算利用已学的技术知识对摄像头底座（图b）进行改进，实现可根据车牌位置自动调节摄像头角度，提高识别率。请你帮助小明完成该装置机械部分的设计，要求如下：

①实现摄像头俯角在0°—45°范围内连续调节；

②连接部分具有一定的强度（可对原有底座进行加工）；

③采用小型伺服电机（图c）驱动，电机安装于底座侧边；

④材料自选。

图a

图b

图c