第四章 发现与明确问题 知识点题库

人们总是想与听觉范围以外的其他人联络。例如，古代罗马人从一个山顶向另一个山顶闪镜子，古代中国人则使用烽火和烟雾信号。亚历山大·格雷厄姆·贝尔是一位在北美治疗耳聋的苏格兰医生。他的工作自然而然地把他引向了对声音的研究，使他对声音如何能够用电发送这一问题产生了兴趣。在话筒端，贝尔使用一种膜片（或称薄膜），声音传到膜片会导致膜片振动，该振动将导致电路中的电流发生变化。在听筒端，该变化的电流通过电磁作用，使听筒膜片振动，从而产生声波。1876年，贝尔发明了第一部电话。1877年，第一份用电话发出的新闻电讯稿被发送到波士顿《世界报》，标志着电话为公众所采用。1878年，贝尔电话公司正式成立。这段材料说明了问题的来源于（   ）

小明是自行车骑行爱好者，他感到雨天或晚上外出骑行不方便，于是想设计一个装置，可以把自行车支撑起来作为室内健身器使用。如图所示是他的自行车。请你帮助小明设计该装置，设计要求如下：

⑴能稳定支撑自行车，后轮转动时自行车在原地保持不动；

⑵后轮转动时最好有一定的阻力，以提高锻炼效果；

⑶结构牢固可靠；

⑷材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

如图a所示为一款显示屏支架，主要由托板、横杆和立柱组成。小明在使用的时候发现托板与横杠之间的连接件已损坏，已知托板背面有四个通孔，孔间距为30m，孔径大小为4m，横杆的截面大小为10m×20m，托板和横杆结构如图b和c所示。现请你帮助小明重新设计托板与横杆的连接件，设计要求如下：

A．连接件与托板连接牢固，易于安装

B．不允许在托板和横杆上进行其他加工

C．托板能实现俯仰角度±45°调节，即与水平面角度范围45°~135°

D．主要材料采用3m厚的钢材，其他辅助材料自选。

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：

我们有时会遇到“好的创意不一定会实现”的情况，这是出现在以下哪个环节中的（  ）

①明确问题的内容和价值； ②明确解决问题受到的限制及具体的设计任务；③设计计划；④提供问题的人员的素质水准．

如图为一款3D眼镜，某企业要开发这一产品，会受到主客观条件的限制，以下不属于限制条件的是（  ）

小明发现家里的机顶盒放在图示位置，经常会滑落，于是决定利用《通用技术》学到的知识做一个机顶盒支架，该支架采用厚3mm的钢板，辅助材料自选。架子与墙面采用图示的塑料膨胀螺丝连接，其中自攻螺钉的尺寸为M5mm×30mm，螺丝尾部直径10mm。机顶盒尺寸25cmx15cmx2.5cm。支架的设计要求如下:

A．结构简单，拆装方便

B．支架与墙壁连接后，连接牢固

C．机顶盒安放方便

D．机顶盒不能打孔

在进行鼠标外壳设计前，我们会收集一些相关的信息，下列信息不需要收集的是（    ）

如下图a所示为实木床，为了方便搬运，床由几部分组成，各部分间可拆卸、组装。现请你设计用于固定床档和床侧板的连接件，床档的横截面为60mm×40mm（如图b），床侧板内侧已预装好4颗等距分布的钢螺钉（如图c），用于固定连接件；仅提供3mm厚不锈钢板材料。设计要求如下：

A.连接件与床侧板连接牢固可靠，又可方便安装、拆卸；

B.连接件能牢固承托床档，能承受一定大小竖直方向的负载，同时尽可能使床档承受更大竖直方向的负载，床档与连接件之间不晃动；

C.床档不容许有任何加工（打孔或锯割，包括拧入自动螺钉等），床档与连接件之间安装方便、容易拆卸。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明同学中秋节去看望奶奶，发现奶奶家有一台老式缝纫机，其结构的下半部分如图a所示，但缝纫机飞轮和踏板之间的连接结构——脚踏连杆损坏了。已知踏板与脚踏连杆的连接部分①如图b所示，飞轮转轴与脚踏连杆的连接部分②如图（c）所示。缝纫机正常工作时，脚踩踏板，踏板绕轴上下摆动，通过脚踏连杆，带动飞轮在竖直方向绕转轴转动，从而带动缝纫机工作。连接部分①和②的水平距离为10cm，垂直距离为30cm。

   

请你帮小明重新设计脚踏连杆。设计要求如下：

①踩踏板时，飞轮会转动；

②脚踏连杆要有足够的强度，与踏板、飞轮连接可靠；

③可选主要材料为钢板、圆钢，辅助材料自选。

请根据以上描述完成以下任务：

小明新购了一款如图所示的显示器电动支架。工作时，电机可带动显示器在设定的范围内根据用户需要缓慢平移。使用时，小明发现屏幕移动到左右两侧边缘时，视频图像的观看效果不是很好。小明打算利用所学的知识，拆除传动履带，利用原来的支架和原电机结构（如图所示），重新设计电动机与支架之间的传动装置，使显示器在一定的弧度内移动。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：

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①能带动显示器在半径为500mm，角度为90°范围的圆弧轨道上缓慢移动（眼睛到显示器的距离不变）；

②通过电机的正反转实现屏幕的左右弧线移动；

③不影响显示器使用的稳定性和强度；

④材料自选。

请完成以下任务。

在明确问题的内容与价值之后，还应明确解决这一问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所应达到的标准，进而提出设计任务。以手机的设计为例，在明确解决问题受到的限制时，不需要考虑的是（  ）

我们有目的的做一项设计时，都要经过发现问题和明确问题的过程，在此过程中往往使用到“调查问卷”。下列不属于“调查问卷”所涉及的是(     )

小明计划为即将到来的校运会设计制作一个八音盒纪念品——奔跑的舟中人。小明为此买来了一个八音盒机芯（图1）该机芯在发出音乐的同时顶部的蘑菇钉会逆时针以每分钟5圈的速度转动，小明想通过旋转功能带动奔跑的小人（图2）在面板上沿着椭圆形的跑道槽转圈（宽度为6mm，如图3）奔跑，蘑菇钉圆盘上有3个M5的螺纹孔用于连接，奔跑的小人下方固定有直径为5mm，高15mm的木制圆柱，请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：

图1	图2	图3

A．该装置能实现小人在面板上沿着椭圆形的跑道轨道运动

B．小人跑动时要实现一直朝着跑动的方向

C．方案简单可行，连接可靠

D．主要材料为1mm厚24mm宽的钢条和直径为1mm的铁丝，辅助材料自选。

小明乘公交车时发现小学生够不着悬挂的拉手，于是他应用通用技术学科知识设计了一款可升降的拉手。小明发现问题的途径是（   ）

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：

鼠标，1968年12月9日在美国加州旧金山面世。加州斯坦福研究所的道格·恩格勒巴特和同事们当年致力于研究一种能更加简捷操作电脑的方法，多次修改方案、进行技术试验，鼠标在这一研究过程中诞生。下列说法不正确的是（   ）。

某校学生统计了相关报道后发现，瓦斯爆炸对于矿井下作业的矿工来说是一个巨大的威胁。于是该同学准备设计一个瓦斯自动检测报警装置来解决这个问题。在开始设计之前，需要进一步明确需要研究的问题。下列不需要明确的问题是（    ）

小明在使用普通的手推车时发现该手推车在静止状态下稳定性不理想，上台阶又存在一定的困难。于是他想将其进行改进，请完成以下任务：

如图（a）所示为小明制作的小书架，其底部两侧安装孔的前后间距是150mm，直径都是8mm。为将其固定在书桌边的墙壁上，小明在墙壁上钻了4个10mm的安装孔，如图（b）所示；现需要设计书架与墙壁之间的连接件，设计要求如下：

a．安装后书架要平稳，牢固可靠；

b．书架安装后其上下位置可在一定范围（0~ 10cm）内连续调节；

c．主要材料为角铁，长度不限，辅助材料自选。

根据描述和设计要求，完成以下任务：