第一节 发现问题与确定课题 知识点题库

以下选项中，通过观察生活而发现技术问题的是（   ）

国际著名设计竞赛机构德国“红点”奖2010年工业设计概念奖获奖名单中有中国学生设计的产品（如图），该设计是通过按下按钮可自由调节长度的公车拉手。试分析该设计，你认为该设计问题发现的途径是（   ）

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得到启示而诞生的,这案例说明重要问题的发现来源于：（   ）

小明想利用如图所示的齿轮齿条来设计一个扭腰机的传动结构，该结构的主要目的是把电机的转动转化为扭腰机的左右摆动，请帮小明设计一个“电动机动力输出轴”与“齿轮与齿条”之间的连接件，使齿条能在电机的带动下实现左右摆动。设计要求如下：

①用厚度为8帆、长宽不限的钢板制作；

②结构简单易于加工；

③连接可靠，使用时不打滑。

如图a所示是一个化妆镜，由镜面、支撑杆和木质底座（图c）组成。镜面背后木框上（图b）

连接部分的圆通孔孔径为8mm，孔深为25mm；木质底座上的方孔长为40mm，宽和深均为30mm。小明在使用的过程中发现镜面无法转动，准备重新设计木质底座和镜面之间的支撑件。请你帮助小明设计该支撑件，设计要求如下：

A. 安装支撑件后，镜面可上下旋转，调节方便；

B. 调节到任意位置时，镜面可以固定；

C. 支撑件主要材料采用钢板（厚度为3mm，长宽不限），辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

为了积极响应政府创建全国文明城市的号召，我校决定在学校路灯灯柱两边悬挂相关的宣传标语。在悬挂标语时却发现新旧标语尺寸不同，且原先悬挂旧标语的两根钢管是焊接在灯柱上的(如图所示)，无法调节。已知灯柱的直径为80mm，请你帮助学校改进设计方案，把新标语悬挂到灯柱上，设计要求如下:

A.悬挂标语的钢管与灯柱连接安装方便，牢固可靠，且上下两根钢管的间距调整方便;

B.钢管左右两端的长度均能在300mm~500mm范围内连续可调，且调节方便;

C.不能对灯柱进行加工处理;

D.提供截面尺寸为20mmx20mm和15mmx 15mm的方钢管(厚度均为2mm，长度不限)，其余辅助材料自选

请根据描述和设计要求完成以下任务:

1816年，法国巴黎的市郊，有一群孩子正围着一堆木头玩耍。一人用大铁钉在木头的一端敲打。其余人在另一端把耳朵贴在木头上听。这时，法国医生勒内·雷奈克为一位患心脏病的贵妇看病后回来恰好路过此处，圆木的敲击声启发了雷奈克。他做了一个木管子给病人听诊，后来又做出喇叭形的象牙管，上面安装了两根柔软的管子，这就是世界上第一个听诊器。上述材料中法国医生勒内·雷奈克发现问题的途径和方法是（  ）

①问卷调查；②观察日常生活；③技术试验；④技术研究。

小明看到妈妈年糕切片用的是下图所示的设备切年糕片，把大量的年糕切片非常辛苦。于是小明想设计一款电动年糕切片机来代替该设备。请你帮小明设计该切片机的机械部分，设计要求如下：

①通过小型减速电机驱动，电机朝一个方向转动可以使刀片上下运动，把年糕切成片；

②刀片升降高度不小于60mm；

③该装置具有一定的稳定性和强度；

④材料自选。 请完成以下任务：

张雷发现大多数显示器的高度不能调节，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50mm、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：

小明发现家里电子产品的连接线放置杂乱，他想解决这个问题，因此设计了如图所示的脸状构件，用来整理这些连接线。请完成以下任务：

詹姆斯·哈格里沃斯一次无意中发现，碰翻的纺车锤竖立时仍能转动，由此得到启发发明了新式的纺纱机。这个案例说明重要的问题的发现来源于(     )

如图所示为小明同学购买的一款iPad落地式支架。当支架上夹持iPad后，无需用手拿着设备，就可以轻松的上网课。使用一段时间后，小明同学发现一个问题：连接处的角度和上下位置都不可调。现想拆了并重新设计连接处的连接件，已知支臂和立柱材质均为实心不锈钢，其截面均为圆形，支臂直径为4mm，立柱直径为11mm。设计要求如下：

①连接牢固可靠，不能对支臂和立柱进行加工

②支臂能实现竖直方向50mm范围可调

③支臂能实现角度上下各45°范围可调

④材料为2mm厚的钢板，其它辅料自选请根据描述和设计要求完成以下任务

在科技节上，肖同学构思了一台火星登陆器的方案，图a是该方案草图，图b是假想的登陆使用场景。登陆器载着科考车软着陆之后，电机正反转控制门的开闭，下门板兼做坡道，供科考车出入以完成包括取回火星土壤在内的科学考察。两个门轴的端头均为10mmX 10mm的方轴，两轴的轴心距为750mm，电动机已与上门板实现同轴连接，电机停转后具有自锁功能。肖同学发现方案还缺少两轴之间的传动装置，请你帮他设计完成。要求如下：

①电机、门板等所有已有的设计部分均不得做开孔等任何改动；

②两扇门的开闭要求实现同步且对称；

③主材为3mm厚、20mm 宽、长度足够的钢条，辅材自选：

④结构简单，有较好的强度和稳定性。

请完成以下任务：

小明同学发现学校讲台桌高度固定，教师演示实验时，后排同学不便观察到试验过程。因此小明同学想对办公桌进行改造。现已将讲台桌一部分桌面锯下作为桌板，请你帮助设计桌板和讲台桌的连接件，已知讲台桌和桌面均为木材，设计要求如下：

①桌板相对于讲台桌高度在0-30cm内可调，调整后桌板与地面平行；

②桌板放到最低位置后，桌板能与讲台桌保持同一平面；

③连接件连接在讲台桌内部两块侧板上；

④材料自选，结构简单，具有一定强度。

请完成以下任务。

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：

小明发现夏天在空调房间内容易发生“空调病”，于是他想设计一个模拟人手扇蒲扇的机械装置（如图a），蒲扇已经连接完成（蒲扇扇面与地面平行），通过滑块在竖杆上的上下移动来带动蒲扇，驱动电机已经安装完成（电机轴的前端为方轴，边长为6mm）（如图b）。请你帮助小明完成设计该装置的机械连接部分，设计要求如下：

①能带动滑块的上下移动，实现蒲扇扇风的功能；

②滑块移动的范围150毫米，电机只能单向转动；

③材料自选。

请完成以下任务：

小华通过问卷调查、询问等方式了解了同学们的需求，设计出如图所示一款移动方便、适合分组学习的课桌椅。他发现问题的途径是（   ）

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：

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:

王明同学觉得家中的杂物间很小，而东西又多，于是想设计一个可升降的隔板。他们设计了一份问卷调查，了解了许多情况，制作模型后也发现了许多问题，还作了很多的改进，最后设计出比较理想的可升降的隔板。在整个设计过程中，不是发现问题的途径是（   ）