单元小结
知识系统构建
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单元检测题组
时间:15分钟 分值:18分
选择题(每题2分,共18分)
1.1816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。
A.①②③④ B.②③④ C.①②③ D.③④
答案 B 本题考查发现问题的途径和方法。我们不仅应有主动发现问题的意识,而且应掌握一些发现问题的途径和方法,其中观察日常生活是最容易发现问题的途径和方法,因为日常生活往往蕴藏着丰富的问题资源,是我们最熟悉和最容易找到问题特别是有价值问题的地方。根据材料,该问题首先来源于日常生活,又经过了发明人的研究与测试,因此B项正确。
周峰与他的父亲都是钓鱼爱好者,尤其喜欢在晚上钓鱼,为解决晚上看不清浮漂的问题,周峰通过查找资料、请教他人等途径收集相关的信息,设计可以用于夜间垂钓的发光浮漂。发光浮漂主要包括水位标管、浮漂壳体,水位标管设置有二极管发光体,浮漂壳体内设置有微型纽扣电池,发光体与电源可以通过贯穿水位标管的导线的连接导通形成闭合回路。所以使用带有这种发光浮漂的钓具钓鱼的时候,在发光体的照明下可以容易地发现浮漂上水位管的变化,进而观察鱼是否上钩。(完成2—3题)
2.该问题发现的途径是( )
A.观察日常生活
B.收集和分析信息
C.技术研究与技术试验
D.关注社会热点
答案 A 本题考查发现问题的途径和方法。该问题源自夜晚钓鱼的生活场景,属于观察日常生活发现的问题,因此A项正确。
3.在设计发光浮漂时,下列不需要收集和处理的信息是( )
A.对发光浮漂的需求
B.相关发光浮漂的信息
C.制约设计的各种因素
D.鱼竿的材料与长度的信息
答案 D 本题考查制定设计方案时的信息收集。浮漂与鱼竿的材料、长度无关,因此D项符合题意。
4.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( )
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A.人类生存活动会遇到的问题
B.由别人给出,设计者必须针对问题寻找解决方案
C.基于一定的目的,由设计者自己主动地发现问题,并试图解决它
D.来自设计者的灵感
答案 A 本题考查问题的来源。由题可知这种创新的问题来源于对日常生活的观察,故选A。
5.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( )
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A.观察日常生活 B.收集和分析信息
C.技术研究与技术试验 D.模仿法
答案 A 本题考查发现问题的途径和方法。该问题来源于小明母亲在厨房煲汤的场景,属于观察日常生活,因此A项正确。
6.2003年1月,一架黑鹰直升机在伊拉克被火箭弹打下,机上13名士兵全部死亡。几天后,巴格达一家私营企业的直升机也因为同样的原因坠毁,5位平民承包商遇难。因此,新泽西发明家理查德·格拉森发明了火箭弹防护网。这案例说明重要问题的发现来源于( )
A.对日常生活的观察 B.收集信息
C.技术试验、技术研究 D.灵感
答案 A 本题考查发现问题的途径和方法。该问题来源于战斗场景,属于观察日常生活,因此A项正确。
7.某设计师在就餐时发现普通托盘上的酒杯很容易被碰倒,于是设计了如图所示的卡口式酒杯托盘。该设计师发现问题的途径是( )
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A.观察日常生活 B.技术试验
C.技术研究 D.收集和分析信息
答案 A 本题考查发现问题的途径和方法。该问题来源于生活中饮酒的场景,属于观察日常生活发现的问题,因此A项正确。
8.某科学家发明了一种高性能自动钓鱼机,但是未能被广泛地应用,下列最有可能的原因是( )
A.成本高 B.效率太高
C.使用不方便 D.忽略主要矛盾
答案 D 本题考查明确问题的价值。钓鱼的乐趣在于过程而非最终将鱼钓上来,该产品替代了使用者的垂钓过程,使人不能获得垂钓的愉悦,未能改善传统垂钓工具与使用者之间的矛盾,因此D项正确。
9.我们常常会遇到“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。
A.① B.①② C.③④ D.①④
答案 B 本题考查明确问题。任何产品都应以满足人的需求为根本目标,有了好的创意还要看其价值以及相应的限制,才能确保产品的价值。因此B项正确。
模拟演练
1.(2017浙江新高考联盟期始考,4,2分)如图所示是一款木质书架,板与板之间均采用如图所示的钉接方式。使用时发现图示虚线部分连接处极易松动,结构不牢固。出现该问题的主要原因是( )
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A.设计之初没有明确材料、连接等的限制因素
B.加工工具选择错误,工艺精度差
C.没有提供具体的加工图
D.设计分析时,没有考虑使用者的尺寸需求
答案 A 本题考查明确问题。题干所述问题的症结在于材料与连接方式不匹配,因此A项正确。
2.(2017浙江宁波9月十校联考,15(1),1分)如图a所示的小桌子可以放在沙发或床上使用,桌长700 mm、桌宽500 mm、桌腿长度为400 mm,一侧的两桌腿间距离450 mm。为了更加便于不同身材的人使用,要将其改进成高度可调节的小桌子。现已对原来的桌腿进行了如下改造:①去掉了两侧两桌腿间的横档,并将桌腿与横档的连接处改成了直径10 mm的圆通孔;②将桌腿原来30 mm×40 mm的长方形横截面改成了凸字形横截面,具体尺寸如图b。请再利用横截面为30 mm×40 mm、长度不限的实木条设计加长桌腿。设计要求如下:
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(1)不能再加工改造原来已改造好的桌腿;
(2)安装上加长桌腿后,总桌腿长度可增长0~200 mm,并且方便连续调节;
(3)一侧的两桌腿间需要一定的连接以提高强度;
(4)最终调节好的桌腿要牢固可靠;
(5)辅助材料只能用标准件。
请根据描述和设计要求完成以下任务:
制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下不属于设计的限制因素是 (在A.桌子的长与宽;B.一侧两桌腿间的距离;C.原桌腿的长度;D.原桌腿改造后的结构中选择合适的一项,将序号填入“ ”处)。?
答案 A 本题考查解决问题的限制因素。该设计要改变桌腿的结构,与桌面的长宽无关,因此A项符合题意。
3.(2017浙江温州9月模拟,15(1)(2),3分)小明在焊接电路时发现将电烙铁插入定位箍后(定位箍由箍圈和螺杆焊接而成),由于桌面高度不一,烙铁放置的位置可能太高或太低。他想把定位箍改成高度可调,适应不同的桌面高度,体现合理的人机关系。经过测量,定位箍的侧面螺杆的直径为M4,底座上安装孔的直径为?4。现请你帮助小明设计定位箍与底座之间的连接件(虚框处),设计要求如下:
①可使定位箍离底座70 mm~120 mm高度范围内连续调整,用定位箍上的元宝螺母固定;
②与底座的连接可靠牢固;
③采用2 mm厚的钢板为材料;
请根据描述和设计要求完成以下任务:
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(1)小明发现问题的途径是 (在A.观察日常生活;B.技术研究与技术试验;C.收集和分析信息中选择合适的选项,将序号填入“ ”处);?
(2)制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下因素中, 、 属于设计的限制因素(在A.定位箍的口径大小;B.连接件的材料;C.电烙铁的功率;D.设计者的技术能力中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。?
答案 (1)A (2)B D
解析 (1)本题考查发现问题的途径。根据题意,小明是在焊接时发现的问题,属于观察日常生活,A项正确。
(2)本题考查解决问题的限制因素。B项属于设计对象方面的限制因素,D项属于设计者方面的限制因素,因此B、D项正确。定位箍的口径与电烙铁有关,与连接件无关,因此A项错误;电烙铁的功率也与连接件无关,因此C项错误。
4.(2017浙江9月五校联考,15(1),2分)如图所示是一款尺寸为354 mm×540 mm×144 mm、重量为13.5kg的燃气热水器示意图,其背部有四个安装螺纹孔及一个突出15 mm的长方体空气进气口部分。请你设计一款热水器挂架,将热水器安装到墙上。
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设计要求如下:
A.挂架与热水器可靠连接;
B.挂架与墙壁用塑料膨胀螺钉可靠连接;
C.热水器需要安装成竖直;
D.使用2 mm厚的钢板制作。
请根据上述设计要求,完成以下任务:
制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下因素中 、 不属于设计的限制因素(在①燃气热水器的重量;②天燃气管道的直径;③燃气热水器空气进气口突出部分的大小;④燃气热水器总高度540 mm中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。?
答案 ② ④
解析 本题考查解决问题的限制因素。天然气管道直径与热水器总高度不影响该连接件的设计。
5.(2017浙江绍兴11月模拟,15(2),2分)如图所示是小明所在学校的课桌,小明发现在桌上放茶杯很容易倒掉,为了节省空间,小明准备在书桌的钢管A、B之间制作一只放置茶杯的支架。经过测量小明茶杯的高度为120 mm,上下底的直径为70 mm,50 mm。书桌的钢管A、B的截面为矩形,尺寸为10×20mm。请你帮助小明设计茶杯与书桌钢管A、B之间的连接件,设计要求如下:
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A.如图2所示,连接件连接在钢管A、B之间,钢管A与钢管B之间的距离为300 mm,连接高度可上下调节,调节方便;紧固后,连接可靠;
B.茶杯放置在连接件的中间,并在桌面的外侧;
C.小明有几只大小不同的杯子,经测量,杯子的固定位置直径大小变化在60 mm~70 mm, 连接件可连续调节,以适应不同直径的杯子;
D.支撑件主要材料采用3 mm厚,宽度为20 mm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:
制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下因素中 、 不属于设计的限制因素(在A.书桌钢管的大小;B.茶杯的高度;C.茶杯的直径;D.书桌的外边沿尺寸中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。?
答案 B D
解析 本题考查解决问题的限制因素。连接件的设计需要考虑茶杯上位置A的高度而非茶杯的高度,连接件与书桌钢管A、B相连而非桌板外沿,因此B、D项符合题意。
真题再现
1.(2018浙江11月选考,15(1),1分)新学期开始了,老师安排小明设计制作一个迎接新同学的引导牌。小明上网查找了大量图片资料,分析研究后用长500 mm、宽300 mm的木板和直径25 mm、长1 000 mm的木棍做了一个引导牌(如图所示)。使用时小明发现引导牌不便于携带,准备重新设计制作一个可收拢和可展开的引导牌。请你帮助小明设计该引导牌,设计要求如下:
(1)引导牌展开后形状和尺寸与原来的相当,并能保持结构稳定;
(2)引导牌收拢后的尺寸要尽可能小,便于携带;
(3)展开和收拢操作方便;
(4)材料自选。
请根据描述和设计要求完成以下任务:
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小明发现引导牌不便于携带的途径是 (在A.观察日常生活;B.收集和分析信息;C.技术研究与技术试验中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。?
答案 A
解析 本题考查发现问题的途径。该问题是小明在使用引导牌时发现的,属于观察日常生活。
2.(2017浙江11月选考,15(1),1分)小明参考网上的杯托产品图片,用1.5 mm厚的钢板制作了如图所示的简易杯托,安装在书桌侧面的木板上,用来放置水杯。为了观察水杯在杯托中是否稳定,他找来各种不同直径的水杯和饮料瓶分别放到杯托中,发现当水杯或饮料瓶直径小到一定程度时,受到触碰后容易晃动,甚至会从杯托中翻出来。请帮助小明在原有杯托的基础上进行改进设计,设计要求如下:
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(1)在原有杯托上增加调节件,用于防止水杯或饮料瓶晃动,使用时方便可靠;
(2)调节件能适用于直径在?35 mm~?80 mm范围内的水杯或饮料瓶;
(3)改进后的杯托仍保持足够的承载能力;
(4)主要材料仍采用1.5 mm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:
小明发现问题的途径是 (在A.观察日常生活;B.技术研究与技术试验;C.收集和分析信息中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。?
答案 B
解析 本题考查发现问题的途径与方法。根据题干所述,小明是在对原有杯托进行测试时发现问题的。
3.(2017浙江4月选考,15(1)(2),3分)小明发现他的自行车支撑杆长度不能调节(如图所示),在不平整的地面上停放时,自行车容易翻倒,他想把支撑杆改成可伸缩结构以适应不同的地面。经过测量,支撑杆长度为290 mm,两个铆钉孔直径均为?5 mm,中心距为40 mm,与安装板连接的铆钉孔中心到上端的距离为10 mm。现请你帮助小明设计一款可伸缩的支撑杆,设计要求如下:
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A.支撑杆的长度在270 mm~350 mm范围内连续可调,调节方便、可靠;
B.支撑杆与限位片、安装板之间的连接结构保持不变;
C.主要材料采用钢材,辅助材料自选;
D.支撑杆的形状不限。
请根据描述与设计要求完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是 (在A.观察日常生活;B.技术研究与技术试验;C.收集和分析信息中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。?
(2)制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下因素中, 、 不属于设计的限制因素(在A.铆钉孔的大小;B.限位弹簧与限位片之间的连接方式;C.人的体重;D.支撑杆的材料中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。?
答案 (1)A (2)B C
解析 (1)本题考查发现问题的途径。根据题意,小明是通过对自行车日常使用过程的观察发现问题的,因此选择A项。
(2)本题考查明确解决问题所受的限制。B、C项内容均与支撑杆的设计无关,因此选择B、C项。
课件25张PPT。
第1节 发现与明确问题
一 发现问题二 明确问题教材研读突破 解决问题的限制因素重难突破一、发现问题教材研读1.问题的来源
(1)人类生存活动中必然会遇到的问题;
(2)由别人给出问题,设计者必须针对问题寻求解决方案;
(3)基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题,并试图解决它。2.发现问题的途径与方法
(1)观察日常生活;
(2)收集和分析信息;
(3)技术研究与技术试验。3.信息的收集方法
(1)文献法:对已有文献信息进行收集、分析的方法;
(2)问卷调查法:用问卷的方式进行实际调查,获取信息、发现问题的方法;
(3)询问法:以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法。二、明确问题
1.明确问题的内容
明确问题需从问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提 出问题的目的是否明确等方面考虑。2.明确问题的价值
判断一个问题是否有价值,必须从以下问题着手:
(1)所提出的问题是否遵循了基本的科学原理?
(2)迄今为止,能否确认该问题尚未得到充分解决?
(3)在你调查的范围里,该问题是否具有普遍意义?在更广的范围内,这个 问题是否有意义?
(4)在多个问题同时发生时,该问题是不是主要问题?
(5)现有的技术条件能否解决这个问题?技术发展以后呢?(6)解决该问题的投入是多少?投入与产出的比是否理想?3.解决问题所受到的限制
无论是一个问题的解决,还是一项设计的进行,它的限制主要是由两方 面决定的:
(1)设计对象的特点和问题解决的标准;
(2)设计者的技术能力与条件。4.设计计划的作用
设计计划可以更好地保证设计有目的、有计划地进行。5.设计计划的表达方式
流程图、时间进度计划表、设计计划书等。1.在寒冷的冬天,人们往往紧闭门窗来保持室内的温度,小黄同学发现这 种方式会使室内二氧化碳浓度升高,空气质量下降,不利于人体的健 康。为了解决这个问题,小黄同学计划设计一个自动换气装置,但受到 了各种主客观条件的限制,以下不属于限制条件的是?( D )
A.设计与制作该装置的资金 B.小黄设计装置的能力
C.换气装置的技术要求 D.门窗的数量 解析 解决问题所受到的限制包括:设计对象的特点和问题解决的 标准、设计者的技术能力与条件。门窗的数量与换气装置的设计无关; A、B项属于设计者方面的限制,C项属于设计对象方面的限制,因此D项 符合题意。2.某设计师在洗头时,发现取用洗发液瓶(如图甲所示)中的洗发液需双 手操作,感觉不方便。于是他设计了如图乙所示的洗发液瓶,只要单手 按压便可取用洗发液。该设计师发现问题的途径是?( A )
A.观察日常生活
B.技术试验C.技术研究
D.收集和分析信息 解析 本题考查发现问题的途径。根据材料,该问题是在“洗头” 这一日常生活场景中发现的,因此属于观察日常生活发现问题,A项正 确。3.小通设计了如图所示的充电器专用插座,其外壳呈碗状,上面有顶盖。 可对顶盖上的多个小电器充电,而将充电器隐藏在顶盖下。在设计过程 中,下列不属于该插座设计限制因素的是?( C )
?A.插座的设计标准
B.充电器的体积大小
C.小电器外壳的色彩
D.插座的制造工艺 解析 本题考查明确解决问题所受的限制。小电器外壳的色彩与插座的设计无关,因此不属于插座设计的限制因素,C项符合题意;A、B、D项均属于设计对象方面对产品设计的限制,因此不符合题意。4.钻头(麻花钻)是机械行业中用途最广泛和最常用的消耗性工具。小 张在工厂修磨钻头的实践中发现手工修磨钻头无依靠及参照物,影响到 工作的精度和质量,于是开发研制了 “钻头刃磨器”,成功地解决了磨 钻头困难的问题。“钻头刃磨器”课题的发现来源于?( A )
A.观察日常生活
B.技术研究与技术试验
C.收集和分析信息
D.专家的指点 解析 本题考查发现问题的途径。该问题源自生产实践活动,属于 对日常生活的观察,因此A项正确。5.从明确问题的价值角度分析,你认为以现有的技术水平,下列想法或设 计合理的是?( D )
A.水变油(把乳化剂加到水中后,水就能像油一样燃烧,并带动汽车前行)
B.永动机(只需一个初始的力量,之后不再需要任何动力和燃料,却能自 动不停地做功)
C.雷电利用机(利用雷电为人类造福)
D.手语翻译器(将手的运动转化成电脉冲,通过电脑软件再将脉冲翻译 成文本) 解析 本题考查明确问题的价值。判断一个问题是否有价值,应从 科学性、普遍性、投入产出比等方面进行综合判断。A、B项不符合 科学原理,C项超过了人类现有的技术水平,D项能够便于盲人交流,且是 现有技术能解决的问题,因此D项正确,A、B、C错误。突破 解决问题的限制因素重难突破例????(2018浙江4月选考,15(1),2分)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:
(1)能稳定支撑自行车,后轮转动时自行车在原地保持不动;
(2)后轮转动时最好有一定的阻力,以提高锻炼效果;
(3)结构牢固可靠;
(4)材料自选。请根据描述和设计要求完成以下任务:
设计该装置时,不属于设计限制因素的是 A???、 E???(在A.天气情 况;B.自行车的尺寸;C.可供选用的材料;D.加工的方法;E.每次骑行时间
的长短中选择合适的选项,将序号填入“ ????”处)。解析 本题考查解决问题的限制因素。该产品为自行车的后轮支架,用 于室内健身使用,因此天气情况与骑行时间不影响该支架的设计,A、E 项符合题意。1-1 小明打算在自行车车把上安装手机支架如图1所示。现搜到一款铝制支架如图2所示,该支架可通过车把紧固件与车把连接,右侧固定爪表面有软性材料,车把紧固件完好,但手机支架左侧没有固定爪,不适合用来夹持不同宽度的手机。现有长度和大小合适的?4铝棒、8 mm厚铝板及M5螺栓,请你选用上述材料帮助小明将图2中的支架改造成具有可调节夹持结构的手机支架,其他辅助材料自选。设计要求如下:?A.夹持结构能夹持手机的宽度范围为60 mm~100 mm,且调节方便;
B.能有效夹紧手机,手机不易掉落;
C.为完成夹持功能,允许对原有手机支架进行适当的改造。制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下因素中 ②????、 ③??? 不属于设计的限制因素(在①手机的尺寸;②自行车车把的直径;③车 把紧固件与车把的连接方式;④夹持结构的材料;⑤小明的金工操作能 力中选择合适的选项,将序号填写在“??? ??”处)。解析 本题考查解决问题的限制因素。根据题意,车把紧固件完好,不 需要重新设计,因此②③项符合题意。
