第四章 发现与明确问题 知识点题库

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：

下列问题不属于人类生存活动中必然会遇到的问题的是（  ）

某高中吴同学在旅行中，发现很多小学生会在炎热的暑假离开父母吃力地拖着大而重的行李箱到外地参加夏令营或者研学活动。她发明了一款能自动跟随的行李箱，她发现问题的途径是（  ）

有人发明了一种“双头火柴”，即在火柴棒的两端均装上药头，目的是节约能源和材料，在通常引燃次数相同的情况下，使火柴梗的用量与加工次数减少一半，所以是一种比现有火柴更经济实用的发明创造，后来进行了制作和试验。但“双头火柴”自发明以来，一直受到市场的冷落。从设计的过程来看，这是可能是由于设计者缺乏（  ）

张老师去学校调试考场的监控，发现监控存在死角，分析原因是摄像头只能在竖直平面内转动，不能在水平方向调节角度。他准备重新设计摄像头和考场吊顶之间的连接件，使摄像头能在水平方向一定角度范围内连续转动。已知摄像头底部平面直径8cm，底面上有2个M4沉头螺丝孔，还预留有一个大小合适的孔用于摄像头的电源线和信号线从底部穿出。如图1、2所示。请你帮助张老师设计该连接件，具体设计要求如下：

A.摄像头安装好后，可在水平方向120°左右的范围内连续调节；

B.安装时摄像头底部的电源线和信号线要能方便与吊顶预留对应线相连，且不露在外面；

C.摄像头可方便调节和拆装维护；

D.除必要安装钻孔，不能破坏吊顶外观；

E.连接件与吊顶用φ4的自攻螺钉连接，连接件与摄像头用M4的沉头螺钉连接；

F.主要制作材料为2mm厚钢板，其他辅助材料自选。

请根据描述和要求，完成以下任务：

小明看到老师办公桌上的植物盆栽(如图所示)常年没有阳光的照晒失去了活力，于是想根据办公室的环境条件，为老师设计一个固定在铝合金窗框的花盆托架，植物盆栽可放在托架上晒太阳，测量的花盆、铝合金窗框的相关尺寸具体见图。请你帮助小明设计该花盆托架，设计要求如下：

①能可靠固定在铝合金窗框上下任意位置，安装拆卸方便，不影响窗框的左右移动；

②可放置底座直径在Φ110mm－Φ160mm范围内的花盆，承托花盆的托盘可以周向旋转；

③能稳固承受最大重量2.5kg的花盆；

④主要材料采用2mm厚的钢板，辅助材料自选。

请完成以下任务。

鲁班由手被草的叶缘划破这一现象出发，经过思考进而发明了锯子。 鲁班发现问题的途径属于（  ）。

为深入推进全国文明城市创建，学校需要在路灯杆上安装宣传牌。校内路灯杆直径为80～150mm，经分析研究后用两块300mm×600mm的塑料板制作宣传牌，分别安装在路灯杆的两侧。宣传牌侧边有两个连接孔，孔径为ϕ6，孔距为400mm.请设计宣传牌与路灯杆之间的连接件。设计要求如下：

⑴拆装方便，且不损伤路灯杆；

⑵结构简单，安装后具有一定强度；

⑶能安装在不同直径的路灯杆上；

⑷连接件主要材料采用 3mm 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：

小林家院子的电动铁门是通过控制电机的转动来带动传动部件以实现开启或关闭（如图1所示）。传动部件因长期使用而损坏，需重新设计和制作。经测量，电机转轴及大门上原连接孔的具体尺寸如图2、3所示。请你帮助小林设计该传动部件，设计要求如下：

①传动部件与大门和电机连接可靠，具有一定的强度；

②能带动大门转动，实现大门的打开或关闭；

③不能损坏大门的原有结构；

④主要材料采用5mm的钢板，其他辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

	电机转轴截面	原连接孔
图1	图2	图3

中国有着悠久的建筑建造历史，根据各地的气候和生活习惯不同，发展出了竹楼、木屋、瓦房、窑洞等多种建筑模式，解决了居住问题。居住问题的主要来源是（    ）

如图所示为小张同学所在教室里的讲台，当老师站着使用键盘和鼠标时，操作很不方便，于是他想设计一款放置在讲台桌面，用于放置键盘和鼠标的支架。桌面离地面的尺寸、键盘和鼠标的尺寸如图所示。支架设计要求如下：

①能够实现高度可调；

②能够稳固地放置键盘和鼠标；

③结构简单、稳固可靠。

两个并排的插座很容易因为插头过大而无法同时使用，针对这一问题的创新设计如图所示。在这些产品的设计过程中不需要收集的信息是 (  )

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（   ）

疫情期间，学校餐桌上放置了如图1所示的塑料隔板。李华在就餐时发现隔板容易因碰撞而翻到。由于李华马上参加期中考试，由于时间限制，现请你帮助李华设计一个隔板与桌子之间的连接件，具体要求如下：

①原隔板的一侧已经增加了如图2所示的塑料钉，供连接时使用，具体尺寸如图3所示；

②连接件能可靠固定在桌面上，但不能破坏桌面，桌面厚度为30mm；

③不需要其他任何辅助工具就能实现隔板的固定与拆卸；

④结构简单，操作方便。

现提供2mm厚的钢板，请根据设计要求完成以下任务。

小明发现班上很多同学家离学校较远，中午趴在课桌上午休，经常睡得手臂发麻，于是他设计了一个拱形的午睡枕头（如图所示）。午休时可以将枕头跨在手腕上，头靠在枕面，手臂就不容易发麻。在设计前，他收集了以下信息：①制作枕头的材料；②班级的人数；③额头所需的托盘弧度；④同学手臂的粗细；⑤教室的大小。其中你认为必要的信息是（     ）

如图1所示是小明家使用的洗碗刷，由于手柄上没有挂钩不便于悬挂。小明学决定在家中找一枚木螺钉，用扳手把螺钉拧到了把手上方，并设计一个挂架（如图2所示）用于悬挂洗碗刷，请完成以下任务：

图1

图2

信息整理的常见方式

①分类整理：把收集到的信息按分类归纳整理。

②去伪存真：把收集到的信息进行鉴别处理，区分信息的。

③把握重点：对信息进行处理，按重要性排序。

④生成信息：进一步对信息进行分析与综合，抽象概括为的信息。

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（    ）

小明因为学习需要，经常要用数码相机拍摄一些学习资料，学习资料平放在桌面上，手持相机会抖动而使照片模糊，相机与资料不平行会使所拍照片变形，为此想将数码相机固定在支架上，现在找到一款如下图支架，请你设计一款用于相机与支架之间（虚框处）的连接件。设计要求如下：

A．连接件与相机连接牢固可靠（相机下端有1螺纹孔，螺纹孔直径为5mm）；

B．连接件与支架连接牢固，支架直径为10mm，已经在支架前端套丝，（支架前端不完全与台面平行）；

C．能使所拍摄资料照片变形尽可能少；

D．材料为50mm宽、2mm厚、长任意的钢板，螺栓螺帽若干。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

小明的爸爸是钓鱼爱好者，在网上购买了图a所示的渔竿支架，夹持到河边的栏杆后，发现压头与栏杆的接触面较小(图b所示)，导致夹持不稳定，尤其在圆钢管栏杆上很难夹住。小明决定对渔竿支架的压头进行改进设计，课余时间借用通用技术实践室进行加工。请回答以下问题：