2018版浙江省通用技术——学考总复习

第一章 走进技术世界

[考试标准]

考试内容 技术的价值 ①技术对人类的价值 ②技术对生活、生产、文化等方面的影响 ③技术对自然的价值 技术的性质 ①技术的发展与发明和革新关系 ②技术的目的性、综合性、专利性、两面性、创新性 ③技术与科学的区别与联系 ④知识产权在技术领域的重要作用 技术的未来 技术的发展趋势 考试要求 a a c b a b a b 必考 必考 必考 考试属性

一、技术的价值 1．技术对人类的价值

技术来源于人类的需求。技术具有的作用：保护人、解放人、发展人。 保护人：提供抵抗不良环境，防止被侵害的手段和工具。

解放人：解放或延长身体器官，拓展活动空间，提高劳动效率，增强各方面的能力。 发展人：技术促进人的精神和智力的发展，使得人的创新精神和批判能力得以提高，思维方式发生转变，自我价值得以体现。 2．技术对生活、生产、文化等方面的影响

技术促进社会的发展、丰富社会文化内容、改变社会生活方式。技术是推动社会发展

和文明进步的主要动力之一。具体为：

(1)技术是社会财富积累的一种形式，对社会生产具有直接的经济意义。它促进了社会经济的增长，实现了产业结构的升级，并为企业的发展提供了基础。如福特T型车的生产流水线。

(2)随着技术的发展，劳动力结构也发生了较大的变化，第一第二产业从业者数量减少，第三产业从业者数量大幅度增加。如因为农业技术的发展与劳作方式的变革使农业从业人口减少。

(3)技术不仅为生产提供了先进的手段和工具，提高了生产效率和经济效益，而且丰富了人们的社会生活，使人们衣、食、住、行、交往、娱乐、教育等方面都发生了改变。 (4)技术进步不仅带动社会生产的发展和社会活动的变化，而且渗透到军事、政治、文化各领域。

3．技术对自然的价值

(1)利用技术，人类可以改造和利用自然，并与自然保持和谐共处的关系。

(2)人类利用技术和改造自然要把握合理的尺度，要注意对自然的保护，应以可持续发展为目标。

(3)技术的发展给自然环境带来了问题，但也给解决这些问题提供了可能。 二、技术的性质

1．技术的创新性、目的性、专利性、综合性、两面性

技术创新性：技术发展的灵魂是创新，人类社会的技术水平是在不断创新的过程中得到发展的。技术创新的两种形式：一种是技术发明，一种是技术革新。技术发明是指创造发明自然界原来没有的事物。技术革新是指对原有技术加以改造和提高。发明和革新是技术的源泉，是推动人类社会进步的动力。

技术的目的性：技术以满足人类的需求与愿望为目的。目的性贯穿技术活动的始终。 技术的专利性：知识产权是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动的标记、信誉而依法享有的权利。

技术的综合性：技术需要跨学科的性质，每一项技术都需要综合运用多个学科，或者多项技能的多方面的知识。其重在注意合作精神。

技术的两面性：技术既有实用性又有危害性。它既可以给人们带来福音，也可以给人们带来危害。

2．技术与科学的区别与联系

区别：科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验，从而发现规律，并予以验证和公式化的知识体系，技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造；

科学侧重认识自然，力求有所发现，技术侧重利用和合理地改造自然，力求有所发明；科学回答“是什么”“为什么”的问题，技术则更多地回答“怎么办”的问题；科学通过实验验证假设，形成结论，技术则通过试验，验证方案的可行性与合理性，并实现优化。

联系：科学研究为技术发展拓展空间，成为技术发展的重要基础，技术发展也促进科学的应用与延伸，科学促进技术发展，技术推动科学进步。 3．知识产权在技术领域的重要作用

(1)知识产权：智力劳动者对创造性劳动取得成果后依法享有的一种权利。

(2)狭义知识产权：主要有著作权：如对图书、音像资料的保护；商标权：厂家或产品的标志性图示；和专利权：专利权是指依法批准的发明人或其权利受让人对其发明成果在一定年限内享有的独占、使用、受益和处分的权利。

(3)知识产权在技术领域的重要作用：技术是创造性劳动的成果，具有专利性，专利保护的权利需要依法取得，不能自动取得。专利具有一定的垄断性，使其专利技术和产品在一定的时间内独占市场，从而得到丰厚的回报，保持发明创造的积极性，使技术创新活动走向良性循环。

(4)专利的种类：发明专利、实用新型专利、外观设计专利。 (5)专利申请的流程：

提交申请阶段→受理阶段→初审阶段→发明专利申请公布阶段→发明专利申请实质审查阶段→授权阶段。 三、技术的发展趋势

技术的未来既充满希望，也隐含威胁。理性地看待技术，以负责、更有远见、更具道德的方式使用技术，才不至于迷失在技术的世界里。对“技术的未来”的思考和憧憬，

既不需要技术迷惘中的旷世悲怆，也不需要技术崇拜中的盲目乐观。

【典题1】 (2015·9月省统考)如图所示的家庭光伏发电设备，光伏组件吸收太阳光后产生直流电，逆变器将直流电转化为交流电供家庭使用，多余电量可上传至公共电网中。下列关于该发电技术的说法中正确的是( )

A．所发的电既可家用，又可上传电网，体现了技术的综合性 B．光伏发电受天气影响，体现了技术的两面性

C．光伏发电促进了绿色能源的发展，有利于对自然的保护 D．家庭光伏发电设备安装后，其技术专利权归家庭所有

解析 本题意在考查技术的性质，同时，技术的综合性指的是某种技术成果包含多学科知识，不是技术的多方面应用；而技术的两面性是技术在应用的过程中给周围带来的正、负面影响，而不是周围环境对技术应用的影响；技术专利获取属专利申请人所有，而不是使用人所有。 答案 C

【变式1】 如图所示的空拍飞行器，所带相机可达1 400万像素，录像1080P。它具有GPS定位、还可以通过手机来设定与切换相机的拍照功能。一台售价约1 200美金。下列针对该技术的说法中，恰当的是( )

A．可通过手机来设定与切换相机的拍照功能，体现了技术的两面性 B．能实现空中拍照与录像功能，体现了技术的目的性

C．具有空中定点悬停、自动返航等功能的相机，应申请发明专利 D．一台售价约1200美金，其技术专利所有权归产品经营业者

解析 此款相机应申请实用新型专利，专利属于专利申请人所有，它的多项能是综合多学科知识的结晶。 答案 B

【典题2】 (2016·3月省统考)如图所示是反渗透技术在海水淡化处理中的应用示意图。海水杀菌、过滤后，经高压泵送到反渗透膜装置去除盐分成分淡水。能量回收装

置回收高压泵输出的能量，提高能源利用率。为了保持淡化能量，反渗透膜表面需要定期清理污垢。下列关于该技术的说法中不正确的是( )

A．能淡化海水，体现了技术的目的性

B．反渗透技术运用多学科知识，体现了技术的综合性 C．可回收能量，节约能源，符合可持续发展的理念 D．需定期清理反渗透膜表面的污垢，体现了技术的两面性

解析 技术的两面性是指技术既有实用性又有危害性，高成本、高难度，操作复杂、耗电量大等人为能够克服的都不能属于技术应用的负面性。 答案 D

【典题3】 (2016·4月省选考)智能手机应用了多项新技术，从技术的性质角度分析，以下说法中不正确的是( )

A．具有通讯、播放、拍照、上网等功能，体现了技术的综合性 B．应用指纹识别技术提高安全性，体现了技术的创新性 C．长时间使用会伤害人的眼睛，体现了技术的两面性 D．厂商需要支付一定的技术使用费，体现了技术的专利性 解析 技术的综合性指的是技术的跨学科性质。 答案 A

【变式2】 高速公路电子收费系统(ETC)涉及了无线电通信、计算机、自动控制等多个知识领域。车辆在高速路出口驶入ETC车道时，系统对车辆身份进行识别，并从车辆IC卡中扣除相应通行费后，电动栏杆自动抬起，车辆即可通行。下列说法不正确的是( )

A．该系统体现了技术的综合性 B．该系统专利属收费站所有

C．该系统收费使用“电子货币”体现创新性

D．电动栏杆控制系统解放了人

解析 技术专利权属专利申请人所有，而不是使用人所有。 答案 B

技巧总结：理解技术的基本性质时，有两个易错点，即对技术的综合性和两面性的理解，技术的综合性指的是某种技术成果包含多学科知识，不是技术的多方面应用；而技术的两面性是技术在应用的过程中给周围带来的正、负面影响，而不是周围环境对技术应用的影响。

1．为了克服台式电脑体积大，不易携带等问题，有电脑设计师设计出了一种小巧、便携式的手提电脑，俗称“笔记本电脑”。这一设计推动了电脑技术的发展。说明了( )

A．技术的发展离不开设计 B．技术的发展和设计无关 C．技术的发展对设计产生影响 D．设计是技术发展的重要推动力

解析 本题B选项是错误的，A、C选项说法是正确的，但与题中设疑关系不直接。所以选D。 答案 D

2．如图所示是一款卷轴式太阳能移动电源，它看上去和普通移动电源没有太大区别，柱状造型，通过USB口输出。需要的时候，握住背面的拉杆，就能把太阳能电池像卷轴一样拉出来，从而获得最大的光照面积，提升收集效率。下面针对该设计的说法恰当的是( )

A．该设计是对原有电池技术的革新，不能体现技术创新性 B．该设计提升了太阳能收集效率，体现了技术的目的性

C．该设计采用USB口为手机等设备提供电源，体现技术的综合性

D．设计该产品除了要掌握移动电池存放电技术外还需了解太阳能电板的相关知识，体现了技术的两面性

解析 A项技术革新也是创新的一种形式，C项不能体现综合性，D项才体现了技术的综合性而不是两面性。B项叙述正确。 答案 B

3．某地区的商业广场投入重金对停车收费系统进行了升级，新的停车收费系统在车主进入停车场时不再需要取停车卡，系统会自动扫描汽车的牌照，当汽车开出停车场时，系统会再次扫描汽车牌照，根据两次扫描的时间间隔来收取停车费，以下对该停车收费系统的说法不恰当的是( ) A．该停车系统提高了停车收费的效率

B．汽车进入停车场无需取卡，体现技术解放人的价值 C．该停车收费系统体现了技术的创新性

D．该停车收费系统的升级需要大笔资金，体现了技术的两面性

解析 技术的两面性是技术在应用的过程中给周围带来的正、负面影响，而不是其他因素对技术应用的影响。 答案 D

4．(仿2016杭州期末)有一种喝水不烫嘴的航天水杯，当杯子倒入沸水后，辅以摇动，杯身材料层中的相变储能块能迅速吸收能量，几十秒可将沸水降到饮用的最佳温度，并对逐渐下降的水温进行补充，使温度长期保持在同一温度区间。以下关于该水杯说法正确的是( )

A．能防止喝水烫伤，体现了技术的目的性 B．水温降低，不能泡茶，体现了技术的两面性 C．造型和普通杯子类似，所以这项技术不能申请专利 D．既有快速降温功能，又有保温功能，体现了技术的综合性

解析 本题中水杯既有快速降温，又有保温功能，水温降低，不能泡茶都属于水杯的优、缺点，而不是技术的性质。造型和普通杯子类似，可以申请实用新型专利。

答案 A

1.如图所示，已获得专利的这款手型扳手，设计独特，它可以用来拆装不同规格的六角螺母。下列说法中错误的是( ) A．改变扳手结构，体现技术的创新性

B．可以拆装不同规格的螺母，体现了技术的综合性 C．获得专利，体现了技术的专利性 D．可以拆装螺母，体现了技术的目的性

解析 技术的综合性本题指的是手型扳手这一产品的制作要使用多学科知识而不是手型扳手能完成多项活动。 答案 B

2.如图所示是某公司应用石墨烯超级电容技术开发的电动汽车电池，与锂电池相比，使用寿命长、制造成本低、充电时间短、续航能力强。石墨烯电池技术的突破及广泛应用将减少石油等自然资源的消耗。下列关于石墨烯电池技术的说法中不恰当的是( ) A．石墨烯电池的研发体现了技术的创新性

B．石墨烯电池的应用将减少石油等自然资源的消耗，体现可持续发展理念 C．石墨烯电池寿命长、成本低、效率高，体现了技术的目的性 D．石墨烯电池技术开发的成本高、难度大，体现了技术的两面性

解析 本题主要考查技术的性质，技术的两面性是指它既可以给人们带来福音，也可能给人们、给自然带来危害。石墨烯电池技术开发的成本高、难度大是它技术研发特点，不属于技术的两面性。 答案 D

3．传统的自动档汽车在换档时也会像手动档那样出现轻微的抖动，针对这一现象，德国大众汽车研发中心设计并制造了DSG双离合变速器，解决了这一问题。关于这项技术，以下说法不正确的是( ) A．这项发明可以申请专利，创造经济效益

B．很好地解决了轮胎转弯打滑的问题，体现了技术的目的性 C．涉及到物理学、材料学等学科，体现了技术的综合性 D．差速器允许两轮以不同的轮速转动，体现了技术两面性 解析 本题目的不是解决轮胎转弯打滑的问题，而是换档问题。 答案 B

4.如图所示是某汽车公司生产的百公里耗油约为1升的汽车(简称1升车)。该车运用了轻量化技术、LED照明技术、降低风阻技术，减少了能耗。该车还运用了各种安全技术，提高了车辆的安全性。下列关于该车的说法中不恰当的是( ) A．技术发展为“1升车”的设计创造了条件 B．“1升车”的应用符合“低碳经济”的要求 C．轻量化技术提高了“1升车”的安全性 D．“1升车”体现了设计人员的创新思维 答案 C

5.如图所示是一枚具有支付功能的智能戒指，你可以通过app来设定相关数据如支付额度等，佩带者进行支付时只需伸伸手就可以完成；其材质为氧化锆陶瓷，坚固耐用，轻便防水，而且不会有什么皮肤过敏状况出现。下列说法错误的是( )

A．智能戒指材质为氧化锆陶瓷，坚固耐用，轻便防水等，体现技术的创新性 B．智能戒指虽然很实用，但易丢失，体现技术的两面性 C．可以为其中的功能申请专利，体现技术的专利性 D．智能戒指具有支付功能，体现技术的目的性

解析 技术的两面性是技术在应用的过程中给周围带来的正、负面影响。 答案 B

6．由于不断追求更先进的电子产品，美国人每年废弃5 000万台电脑和1.3亿部手机，重量高达200万吨，预计到2010年将增加到每年4亿件电子设备。美国环境保护局数据显示，电脑，电视机等电子垃圾中含有神经毒素和致癌物质，如金属铅。其中铅含量占美国垃圾铅含量的40%，他们在美国和国外垃圾填埋场和河流中缓慢降解，对水源和空气质量构成严重威胁。美国加利福尼亚州率先通过电子垃圾法规：从2005

年1月1日起，每售出一台电脑或电视，零售商必须向政府相关部门支付6～10美元，用于回收相关废旧商品，这个案例体现出( )

A．支付回收费以后仍可以生产电子产品，对公司生产没有任何影响 B．回收废旧商品以后污染问题可以解决

C．对于自然，技术应该在利用的基础上加以保护 D．技术发展速度过快会影响人与自然的关系 答案 C

7.如图所示是一款无叶风扇，没有传统风扇的笨重的罩子和扇叶，安全并易于清洗。因为没有扇叶“切割”空气，使用者不会感到阶段性冲击和波浪形刺激，持续的空气气流让人感觉更加自然凉爽。其专利的申请和获得要经过以下几个阶段，①初审，②授权，③提交申请，④实质审查，⑤公布，⑥受理。正确的顺序是( ) A．①②③④⑤⑥ C．③⑥①⑤④②

B．③⑥①④②⑤ D．④⑥②①③⑤

解析 专利申请的流程：1.提交申请阶段，2.受理阶段；3.初审阶段；4.发明专利申请公布阶段；5.发明专利申请实质审查阶段；6.授权阶段。 答案 C

8．2016年4月16日，日本九州7.3级地震900余人受伤，当地大规模停电，多地房屋倒塌，一座大桥崩坏，公路被劈成两段，当地民众在户外避险。日本气象厅一度发布熊本县地震海啸预警，并担心九州地区的核电站出现核泄漏事故，引发全世界对核能源利用的安全问题的思考。以下说法最为合理的是( ) A．核能利用技术已经成熟，不可抗力造成的后果不可避免 B．人类要更好的利用和改造自然，需要技术的进一步发展 C．技术活动造福人类的同时必然会带来灾难性后果 D．核能利用技术尚不成熟，应该放弃核能的利用

解析 对技术的未来既要充满希望，但也隐含威胁，要理性地看待技术，以发展的眼光看待技术。 答案 B

9.如图所示是一种无线充电器，该设备将电能以无线传输方式传送到用电设备。该技术设备做到隐形，设备磨损率低，无需导线等优点。该充电设备型号必须和手机型号配对才能正常使用，并且能量损失大，很难实现大功率远距离传输等，以下说法不正确的是( )

A．无线充电器使手机无需连接数据线充电，可让用户在充电时不受限制自由行动，体现出技术具有解放人的作用

B．无线充电器型号和手机型号不配对就无法正常使用，体现出技术两面性 C．生产该设备需要考虑材料学、物理等学科，体现技术的综合性 D．将原有的充电设备进行了革新，体现出技术的创新性 答案 B

10.如图所示为一款整合闪存移动电池的产品，不仅可以存储文件，还可以为你的手机应急充电；另外，接入电脑存储文件时可同时对其电池蓄电。下列关于该技术的说法中正确的是( ) A．综合闪存及移动电池的功能，体现技术的综合性 B．具有存储文件及应急充电功能，体现技术的目的性 C．存储文件的同时对电池蓄电，体现技术的两面性 D．可接入电脑储存文件，体现技术的创新性 答案 B

11．智能手机应用了多项新技术，从技术的性质角度分析，以下说法中不正确的是( )

A．厂商需要支付一定的技术使用费，体现了技术的专利性 B．应用指纹识别技术提高安全性，体现了技术的创新性 C．长时间使用会伤害人的眼睛，体现了技术的两面性

D．具有通讯、播放、拍照、上网等功能，体现了技术的综合性 答案 D

12．中国内地的免疫手段是世界上最先进和效果最好的，曾经投入使用的禽流感——新城疫苗重组二联活疫苗，是中国最新自行研制的疫苗，既价格低廉又使用方便，可以用滴鼻，饮水，点眼等多种方式实施，减轻了免疫工作的劳动强度，减少了免疫的

风险，更利于免疫工作的开展，这说明技术具有________。( ) A．保护人的作用 B．发展人的作用 C．防范人的作用 D．限制人的作用

解析 技术具有保护人、解放人、发展人的作用，其中保护人是指技术提供了抵抗不良环境，防止被侵害的手段和工具。 答案 A

13.风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源。风电技术装备是风电产业的重要组成部分，于是一些便捷风车发电组应运而生，一些大的可竖立在院子里，一些小的可放在包里，随时随地的使用风力资源。关于这项技术的说法正确的是( ) A．丰富了人们的文化生活 B．推动了生产力的发展 C．利用绿色能源服务于人 D．改善了人们的生活方式

解析 本题考查技术与社会的关系，便携式风力发电组是对风能的有效利用，是能源的合理利用，与人们的文化、生活方式、生产力发展都没有直接联系，故选C。 答案 C

第二章 技术世界中的设计

[考试标准]

考试内容 考试要求 考试属性 技术与设计的关系 ①设计的内涵 ②技术与设计的关系 设计中的人机关系 ①人机关系的含义 ②人机关系在设计中要实现的目标 ③在设计中实现合理的人机关系 技术试验及其方法 ①技术试验的重要性 ②技术试验的常用方法 ③简单技术试验的设计与实施 b b 必考 b b c 必考＋加试 b a c 必考＋加试

一、技术与设计的关系 1．设计的内涵

设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。设计包括技术设计与艺术设计，技术设计侧重于功能、结构、材料、程序、工艺等，围绕技术的目的而展开；艺术设计侧重于欣赏、审美，更强调感觉的需要，技术设计与艺术设计往往紧密地联系在一起。

2．技术与设计的关系

设计促进技术发展，技术是设计的基础。

二、设计中的人机关系 1．人机关系

(1)含义：当人们使用物品时，物品与人就产生了一种相互的关系，这种相互的关系称为人机关系。 (2)目标：

①高效：把人和机作为一个整体，合理或最优地分配人和机的功能，促进二者的协调，提高人的工作效率。

②健康：人在长期操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响。

③舒适：人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围内，从而使人不致过早地产生疲劳。

④安全：人们在操作和使用产品的过程中，产品对人的身体不构成生理上的伤害。 2．如何实现合理的人机关系

(1)产品设计应以普通人群为标准，还应充分考虑特殊人群的需要。 (2)产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。 (3)产品不但要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求。 (4)人与产品之间要形成良好的信息交互。 三、技术试验及其方法 1．技术试验

(1)含义：技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。

(2)重要性：改进和完善设计，将设计的风险和失误降到最低，对技术应用的实现起到了有力的保障作用。 2．技术试验的常用方法

(1)优选试验法：运用数理统计的方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果。

(2)模拟试验法：通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。

(3)虚拟试验法：利用计算机来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法。 (4)强化试验法：通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法。 (5)移植试验法：在相互具有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验。

3．简单技术试验的设计与实施

(1)技术试验的实施包括试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论等。 (2)技术试验报告是技术试验工作完成后应当形成的成果，其项目包括试验目的、试验名称、试验准备、试验过程(试验步骤、试验记录)、试验总结等。

【典题1】 (2015·10月省选考真题)如图所示为一款带有喷雾功能的淋浴头，能喷出热腾腾的水雾，使浴室保持适宜温度，避免受凉；通过按

键可调节水雾和淋浴水的大小，并使水温控制在50 ℃以下，防止烫伤；淋浴头的高度和角度可调节。从设计中的人机关系角度分析，下列说法中不正确的是( ) A．水温控制在50℃以下，实现了人机关系的安全目标 B．使浴室保持适宜温度，实现了人机关系的舒适目标

C．通过按键调节水雾和淋浴水的大小，主要考虑了特殊人群的需要 D．淋浴头的高度和角度可调节，考虑了静态的人和动态的人

解析 本题考查人机关系要实现的目标和在设计中实现合理的人机关系，设计产品主要考虑普通人群，还要考虑特殊人群的需要。 答案 C

【变式1】 如图所示是一款新型“梯子衣架两用梯”，使用铝合金制作，重量轻，可折叠以实现两用梯的转换。从人机关系的角度分析该两用梯的设计，下列说法中合理的是( )

A．防滑踏板、脚垫设计，体现了人机关系的健康目标 B．柔软的胶棉扶手设计，体现了人机关系的安全目标 C．可快速实现两用梯的转换，体现了人机关系的高效目标 D．折叠式设计满足了特殊人群的需求

解析 本题主要考查人机关系实现的目标，关键要理解各目标实现的真正目的，A项实现安全目标，B项实现舒适目标，D项设计主要考虑普通人群的需求(在特殊情况下使用)。 答案 C

【典题2】 (2015·9月省统考)如图所示是一款手镯式蓝牙耳机，耳机嵌放在手镯中，使用时从手镯中抽出，非常方便。从人机关系角度分析，下列说法中错误的是( ) A．耳机可快速抽取，实现了高效目标

B．耳机具有蓝牙功能，考虑了特殊人群的需求 C．手镯外型新颖美观，满足了人的心理需求 D．手镯光滑圆润，材质柔软，实现了舒适目标

解析 耳机具有蓝牙功能，主要考虑满足普通人群的需求。 答案 B

【典题3】 (2016·3月省统考)如图所示是一款测力矩扳手，在禁锢螺栓时可显示所施加的力矩值。从人机关系角度分析，该设计主要考虑了( )

A．人体的静态尺寸与动态尺寸 B．普通人群和特殊人群 C．信息的交互

D．人的生理需求与心理需求 答案 C

【变式2】 如图所示为一款新型的菜刀设计方案，对此刀具的设计说明中，考虑使用舒适的是( )

A．刀柄曲线与手握持的结构相吻合

B．刀身两侧设计防粘连凹槽(图中无)，节省除粘时间 C．鱼腹形(中间突起)刀柄，可以防止轴向滑脱 D．刀体选择马氏体不锈钢

解析 本题主要考查人机关系要实现的舒适目标，A项符合，B项能实现高效目标，C项实现安全目标，D项能实现健康目标。 答案 A

【典题4】 (2016·4月省选考)如图所示是一款实木结构的儿童床。从设计中的人机关系角度分析，以下说法中不正确的是( )

A．根据儿童特征来设计床的形状与尺寸，考虑了静态的人和动态的人 B．将床板设计成栅栏结构，透气性好，实现了舒适目标 C．合理设置护栏间距，防止卡住儿童手脚，实现了安全目标 D．应采用高强度螺栓连接，结构稳定，实现了健康目标

解析 本题要求选出错误选项，考生往往有思维定式，看见正确选项就选，造成失分。选项D，结构稳定强度高与健康目标基本无关。 答案 D

【变式3】 如图所示是一款单片式缠绕护腕，套于大拇指后对关节缠绕的设计，能强化腕部的稳定与支撑，纾缓腕部在长期作业或活动后的部位僵硬疲劳；束套边缘的包边特殊处理能大幅降低护具在穿戴时的不适，减少护具边缘与皮肤之间的摩擦；单片的缠绕形式除能依个人需求做调整外，也能维持指关节的活动空间，不影响整个手部的活动过程，护腕设有不同颜色。从人机关系的角度分析，以下关于护腕设计的说法不正确的是( )

A．束套边缘的包边特殊处理，实现了人机关系的舒适目标 B．缠绕能依个人需求做调整，考虑到不同人群手部的静态尺寸 C．缠绕后维持指关节的活动空间，考虑到人手部的动态尺寸 D．设有不同的颜色，考虑了特殊人群的需求

解析 不同颜色的护腕，既满足了普通人群的需求，又满足了特殊人群的需求，但颜色的不同，不能真正解决特殊人群的需求，所以D项错误。 答案 D

【典题5】 (2015·省学考)如图所示为一款球形把手门锁，使用时将

把手转动90°就能把门打开。从人机关系角度分析，设计时采用转动90°而不是180°，主要是为了( ) A．实现健康目标 B．实现舒适目标 C．符合人体的动态尺寸 D．符合人体的静态尺寸

解析 本题主要考查人机关系在设计中要实现的目标和在设计中实现合理的人机关系。健康目标指的是人在长期操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响。舒适是指人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳。同时在设计中实现合理的人机关系，我们设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。题目里门把手设计时采用转动90°而不是180°，主要考虑到了人体肘腕关节的动态活动尺寸。 答案 C

【变式4】 如图是一款集振动和音乐铃声于一体的分体式振动叫醒闹钟，它具有铃声提醒、振动提醒、夜光显示等多种功能。从人机关系的角度分析，其中针对“分体式振动提醒”的设计是为了( )

A．满足静态人的需求 B．达到安全的目标 C．实现更合理的信息交互 D．满足人的心理需求 答案 C

【变式5】 日本研究机构受到蝴蝶翅膀在不同角度观察有不同颜色的启发，发明了一种拉扯变色的橡胶材质，研究人员在橡胶表面涂抹了一层纳米颗粒并将其排列成晶体样式，当用力拉扯橡

胶时，这些颗粒便会因为位置的变化而折射不同光域的光线，进而判断哪些位置受力

明显，哪些处于临界点，依靠这明显的视觉提示可帮助人们判断建筑结构关键的应力变化，预防灾难和事故的发生。从人机关系角度分析，该设计主要考虑了( ) A．安全目标和信息的交互 B．健康目标和信息的交互 C．安全目标和健康目标 D．高效目标和健康目标 答案 A

【典题6】 (2013·3月省会考)如图所示是某汽车在鹅卵石路面上进行性能试验，这种试验方法属于( )

A．优选试验法 C．强化试验法

B．虚拟试验法 D．移植试验法

解析 鹅卵石路面颠簸剧烈，相较于正常行驶的路面，是扩大了测试范围，属于强化试验法。因此C项正确。 答案 C

【变式6】 如图所示是美国国家仪器有限公司推出的以Windows为基础的仿真软件Multisim，程序师可以使用Multisim软件在电脑上对某一电路进行试验，判断电路结果，试验方法属于( ) A．优选试验法 C．虚拟试验法

B．模拟试验法 D．移植试验法

题中

解析 用软件测试判断电路结果，是虚拟试验法。 答案 C

1.上班久坐容易导致腰肌劳损，这款简易小桌可以帮忙稍微缓解一

下腰部的压力。可简单固定在椅子靠背之上，提供一个站着工作的平台，让您在工作时坐一会，站一会，预防各种腰部疾病。下列分析中，不是从人机关系角度考虑的是( )

A．可固定在不同高度，便于不同身高的人群使用 B．有手机的卡槽，卡槽设计易于放置 C．桌子收起和支撑起来都很简单，易于操作 D．支架设计很牢固

解析 牢固的支架设计是从结构的强度方面分析的，与人机关系无关。 答案 D

2.如图所示，“神舟”七号宇航员在水底进行失重试验，完成出舱等系列动作。航天员所进行的失重试验从技术试验方法看，属于( )

A．移植试验法 C．强化试验法

B．模拟试验法 D．虚拟试验法

解析 在水底进行的失重试验是模拟太空的失重环境。 答案 B

3．从人机关系角度来看，以下产品设计的分析不恰当的是( )

解析 箱子底部小轮子的间距应与箱子自身的大小有关，与人腿长度无关。 答案 B

4.如图所示的电线夹可以方便地夹在电源线上，电线夹的两面分别有盲文、图案和文字，可以方便快捷地区分出不同电器的电源线。从人机关系角度分析，该设计( )

A．未考虑特殊人群的需要 B．不符合信息交互要求 C．符合高效的目标 D．符合人体动态尺寸

解析 电线夹上有盲文、图案和文字，考虑了特殊人群和信息交互；通过电线夹可方便快捷的分出不同电器的电源线，符合人机关系的高效目标。 答案 C

5．如图所示是一款液压式“助起”马桶，能提供助起动力，帮助老年人或行动不便的人站起来。下列不是从人机关系角度考虑的是( )

A．能提供合适的助起动力 B．坐便圈能在人站起后方便复位 C．坐便圈能升起合适的角度

D．坐便圈的支撑杆运动采用液压控制

解析 坐便圈的支撑杆运动控制与控制手段有关，与人机关系无关。 答案 D

1．常见拐杖基本上都以腋下肩关节和大臂关节提供支持，还必须双手紧握，相当不舒服。如图所示是一款全新设计的以手肘为支撑点，绑在前臂上的拐杖，比现有产品要更灵活，更舒适，长时间的走路不易引起酸麻等疲劳状态，而且能够解放双手，完成一些必要工作；该拐杖高度可调节，适合不同身高的人使用。针对该设计以下说法正确的是( )

A．长时间的走路不易引起酸麻等疲劳状态，这实现了人机关系的舒适目标

B．为了防滑，该拐杖使用橡胶垫，主要实现了健康的目标 C．该拐杖高度可调节的设计，主要考虑到人的动态尺寸 D．该拐杖解放了人的双手，体现了技术具有发展人的作用

解析 本题考查人机关系在设计中要实现的目标及设计中如何实现合理的人机关系。A项符合题意，B项主要实现安全目标，C项实现动态尺寸，D项叙述体现了技术具有解放人的作用。 答案 A

2．塑料、橡胶、涂料等高分子材料在使用过程中会遇到老化的问题，由于自然老化周期相对较长，在评价高分子材料的耐老化性能时，通常会采用人工加速老化试验方法：在试验箱中同时模拟大气可见环境中的光、氧、热和降雨等因素。该试验方法属于( )

A．优选试验 B．虚拟试验 C．强化试验 D．移植试验

解析 自然状态下光、氧、热和降雨的状况不太可能一起出现，所以测试强度是超过该产品正常使用时的强度的，所以是强化试验法。 答案 C

3．(2014·9月浙江学考)盘山公路的转弯处，一般安装如图所示的凸面镜，便于司机和行人观察转弯处的情况。从人机关系角度分析，主要考虑了( )

A．普通人群与特殊人群 B．信息的交互 C．人的心理需求

D．人体的静态尺寸与动态尺寸

解析 凸面镜能为司机和行人提供转弯处的信息，属于信息交互的范畴。

答案 B

4．一般而言穿鞋子系鞋带，需要双手操作。如图所示的新型球鞋，采用柔性钢丝代替传统鞋带，2秒内“一按一扭”可单手轻松完成鞋带松紧，打破了传统系鞋带模式，为运动爱好者带来新的穿着体验，可以单手快速地操作，真是很方便。从人机关系的目标分析，该设计主要考虑的是( )

A．高效 答案 A

5.(2014·9浙江统一考试)如图所示的手持搅拌器，可以搅拌各种肉、水果、蔬菜等。以下不是主要考虑人机关系的是( ) A．手柄绝缘、防滑

B．搅拌头有防护设计，可防止刀片伤人 C．可搅拌多种类型的食物

D．可直接在杯子、碗、盆中快速搅拌 答案 C

6．(2014·3月浙江学考)如图所示的儿童点读笔，采用新奇有趣的卡通造型，笔杆适合儿童握持，笔头非常圆滑，笔身采用环保材料，可以教孩子读拼音，说英语等，从人机关系的角度分析，以下说法不合理的是( )

B．健康

C．安全

D．舒适

A．新奇有趣卡通造型，满足儿童生理需求 B．外壳采用环保材料，符合儿童健康要求 C．笔杆适合儿童握持，符合儿童静态尺寸 D．笔头形状非常圆滑，符合儿童安全目标

解析 新奇有趣的卡通造型是儿童所喜欢的，正好满足了他们的心理需求。 答案 A

7.如图所示为一款自平衡独轮车，采用全弧形机身，无螺孔设计，更加贴合双腿。机身超强承重骨架，自重较轻，自带LED照明灯及高亮显示屏，夜晚骑行不再黑暗，车身状态参数一目了然。从人机关系的角度分析，以下说法中不合理的是 ( )

A．全弧形机身，无螺孔设计，更加贴合双腿，满足人的生理需求 B．超强承重骨架，自重较轻，体现高效目标

C．自带LED照明灯及高亮显示屏，夜晚骑行不再黑暗，体现安全目标 D．车身状态参数一目了然，体现信息的交互 答案 B

8．如图是某笔记本电脑桌，在桌上放了两桶总质量为50千克的饮用水进行技术试验，下列说法正确的是( )

A．该技术试验测试的是结构的稳定性

B．从试验的方便性角度，该技术试验可用虚拟试验法 C．该试验采用的技术试验方法的是模拟试验法 D．最容易出现断裂的是桌脚 答案 C

9．如图所示是带洗手液的节水龙头，开关是长长的中空管，洗手液可以从管中流出。以下的设计中，并非从人的角度考虑的是( )

A．开关抬起、压下、再压下，就能快捷实现水龙头打开、关闭、出洗手液 B．中空管与出水管之间有一定的角度，给手留出空间 C．装洗手液容器可拆卸，方便清洗

D．采用不锈钢与工程塑料，对温度与湿度影响不大 答案 D

10．(2012·6月浙江会考)如图所示是某大学生设计的猴子形状的输液固定板。该固定板带有提示功能，当手放在凸起的猴嘴上时，显示屏出现动画，手超出范围就自动关闭动画，提醒儿童手不可乱动，以防针头错位造成伤害。其中为了实现人机关系舒适目标的是 ( )

A．采用了猴子的形象

B．采用了符合输液时手的自然状态的凸起猴嘴 C．显示屏会出现动画 D．采用了尼龙搭扣

解析 A、C项满足使用者心理需求，D项方便固定，实现人机关系的高效目标。 答案 B

11．如图所示的吸管，下部有一圈由特殊材料构成的结构，当杯内液体温度50℃以上时，它会向内膨胀，堵住管口，防止烫伤。温度合适时，它又会恢复原状打开吸管通路，从人机关系的角度分析，以下说法合理的是 ( )

A．特殊结构可以开闭，考虑了人的动态尺寸 B．根据杯内液体温度开闭，考虑了人机关系安全目标 C．吸管的粗细长短适中，考虑了人的心理需求 D．该设计主要考虑了盲人的需求 答案 B

12．牛仔裤的拉链老开是一个常见现象，其实正规厂家的拉链头都有一个自锁功能，就是在拉手小铁片下有一个金属小尖头，当你拉好拉链，把拉链头压平，小尖头就会卡在拉链上，不会开。这个自锁功能，从合理的人机关系的实现角度分析，该设计主要考虑的是( )

A．考虑普通人群与特殊人群 B．静态的人与动态的人 C．人的生理需求与人的心理需求 D．信息的交互 答案 C

13．如图所示是一款门框秋千。即便外面天气不好不能出去玩或者家附近没有儿童游乐场，只要有门就可随时随地的欢乐荡秋千。下列因素中从“物”的角度考虑的是( )

A．门的边角圆滑 C．绳子的强度 答案 C

14.(2013·9月浙江会考)如图所示的手表，造型新颖，大小适中，表盖可以打开，刻度、指针可触摸，既适合普通人群使用，也便于盲人使用，从人机关系的角度分析，以下说法不合理的是 ( ) A．表盖可以打开，考虑了人的动态尺寸 B．大小适中，考虑了人的心理需求

C．刻度、指针可触摸，考虑了特殊人群的需要 D．造型新颖，考虑人的心理需求

解析 “表盖可以打开”满足盲人使用，体现了产品设计考虑特殊人群的需要，与人的动态尺寸无关。 答案 A

15.如图所示为一款“智行车”，是集骑行与电动一体的轻便型单车，主要有以下特点：①有电运转时，YUN—BIKE自主电机提供

B．普通门的宽度 D．普通儿童的重量

高效电能转化，无电骑行时，减少电机磁阻80%，轻松用力；②三星锂离子电池，纯电动骑行续航30 km左右，助力骑行续航50 km以上；③断电刹把取代传统刹把，刹车之际，中控系统自动断电，电机停止运转；④车架20寸，车座可自由调节，调整至最适宜的高度；⑤前大灯备有2种提示模式，尾灯备有4种LED提示模式；⑥APP智能管理，显示相关骑行数据，提供社交平台交流；⑦165 mm曲柄，人体工学设计。请回答以下问题：(在“________”处填写合适选项的序号) (1)体现高效目标的特点有________、________。 (2)体现信息交互的特点有________、________。 (3)体现安全目标的特点有________、________。 (4)体现舒适目标的特点有________、________。

解析 本题考查人机关系的目标及信息交互的理解。人机关系的高效目标指的是合理或最优分配人和机的功能，特点①和②体现了该产品的动力最优分配及超高的效能转化；信息交互指的是人与产品之间信息传递的过程，特点⑤灯的显示体现了交通路上的人与该产品的信息传递，特点⑥体现了骑行人与产品的信息传递；人机关系的安全目标指的是人在使用产品过程中，产品不会对人的身体造成伤害，特点③和⑤都体现了该产品为了保证人身安全的设计内容；人机关系的舒适目标指的是人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿态能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早的产生疲劳，特点④和⑦都体现了设计中的人体工程学，保证人在使用过程中的舒适体验。

答案 (1)① ② (2)⑤ ⑥ (3)③ ⑤ (4)④ ⑦

第三章 设计过程、原则及评价

[考试标准]

考试内容 设计的一般过程 ①设计的一般过程 ②设计过程的设计要求和设计方案 ③方案设计中的创新 设计的一般原则 ①设计的一般原则 ②设计一般原则的相互关系 设计的评价 ①设计过程中的评价 ②产品的评价 ③评价报告的撰写与分析 考试要求 c a b c b b b c

一、设计的一般过程

发现与明确问题→制定设计方案→制作模型或原型→测试、评估及优化→编写产品说明书

1．设计过程的设计要求和设计方案

发现和明确问题：设计是技术发展的关键，从本质上说，设计是一个问题求解的过程。 制定方案的步骤：

收集设计方案方案方案

→→→→ 信息分析构思呈现筛选

必考＋加试 必考＋加试 必考＋加试 考试属性 2．方案设计中的创新

创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等，或对已有的产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。创新是设计的核心。 二、设计的一般原则 1．设计的一般原则

(1)创新原则：创新指通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等，或对已有产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。创新是设计的核心，产品没有创新就没有生命力。一般地说，创新可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面实现。 (2)实用原则：是产品具有的基本功能。 (3)经济原则：以最低的费用取得最佳的效果。

(4)美观原则：产品外观的美是通过对产品造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等的设计组合来表达的。

(5)道德原则：包括在设计中强调以人为本、遵循道德伦理、保护知识产权、负起社会责任等。

(6)技术规范原则：既有强制性的标准，也有推荐使用的技术规范。

(7)可持续发展原则：可以从人类的长远发展、资源的合理利用、生态平衡等三方面来考虑。

2．设计一般原则的相互关系

各种原则并不是各自独立的，它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。 三、设计的评价

含义：依据一定的原则，采取一定的方法和手段，对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。 1．设计过程中的评价

加强对设计过程的评价是树立质量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关键。 2．产品的评价

最终产品是设计过程的结晶，是设计质量、设计水平的集中体现。 (1)评价对象：对设计过程的评价；对设计成果的评价。 (2)评价者：设计者自我评价；他人的评价。

(3)意义：对设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质量完成设计任务具有重要作用，同时也有助于设计中的信息交流和工作反思。 3．评价报告的撰写与分析

日常用品评价：功能、形态、效率、创新性、安全性、易操作性、性能价格比、美学因素、对社会、环境、资源的影响以及市场应用前景等。

一般采用坐标图(以设计的一般原则、设计要求等为标准)和列表分析某件作品，其中要注意的是成本低的评价，得分高意味着成本低。

【典题1】 (2016·4月省选考)如图所示是一款新型无线电子秤及其评价坐标图，显示器可以手持，也可以固定在秤上，以下对坐标图的分析中恰当的是( )

A．该产品便于读数，实用性好 B．该产品的成本大大高于同类产品 C．该产品非常美观

D．坐标图评价的依据是设计的一般原则

解析 坐标图评价的依据是一般原则和设计要求等标准。 答案 A

【变式1】 如图所示是一个户外休闲帐篷及其评价坐标图，支架采用自动伸缩玻璃纤维杆，外帐，帐底防水指数＞3000 mm，总重4.6 kg，适应三个季节。根据该坐标图，下列该帐篷说法中不正确的是( )

A．产品质量轻 C．搭建比较方便 答案 A

技巧总结：①注意区别人机关系在设计中要实现的目标与设计的一般原则。 ②在评价坐标图中，注意思维转换。例：A图中“价格低”得分很高为5分，恰恰说明价格低而非价格高，反之，如果“价格低”得分低的话，恰恰说明价格高；B图中“质量小”得分较低，恰恰说明“质量大”。凡是类似“价格低”、 “质量小”、 “充电记忆小”、 “成本低”等类似的评价打分，均有类似特点。

B．防水性能优秀 D．季节适应性良好

③得分高都代表这项内容做的好。

【变式2】 如图所示为甲、乙两款皮肤风衣的坐标评价图，以下说法中错误的是( )

A．皮肤风衣乙透气性能优于皮肤风衣甲 B．皮肤风衣乙的防晒，防水效果更加出色 C．皮肤风衣甲更加适合户外活动 D．该坐标图是对最终产品的评价

答案 C

【典题2】 (2012·6月省会考)如图所示的电动螺丝刀，其前端的磁性托架可以固定螺丝；内置LED灯，方便在光线不足的环境中使用。这主要体现了设计的( ) A．实用原则、创新原则 B．经济原则、技术规范原则 C美观原则、创新原则 D．道德原则、可持续发展原则

解析 “磁性托架”使螺丝刀不易与螺丝脱离，提高了产品的实用性；“内置LED灯”是一般电动螺丝刀不具备的新功能，体现了设计的创新性，因此A项正确。题干中没有关于产品的造型、成本、符合标准、环保等内容的描述，因此B、C、D项中的相关设计原则无法判断，因此B、C、D项错误。 答案 A

【变式3】 如图所示为一种吸油率极高的纳米管海绵，专用于吸收海面浮油。该新型海绵能够吸收10倍于其自身重量的油污且不会沉入海水中。吸收的油脂可以回收，而海绵可以继续使用。下列关于该纳米管海绵的评价，说法不正确的是( ) A．纳米管海绵可以重复使用体现了实用原则

B．纳米管海绵吸收油污量大、易回收，体现了设计的创新原则

C．纳米管海绵能够吸收10倍于其自身重量的油污体现了设计的技术规范原则 D．纳米管海绵设计体现了可持续性发展原则 答案 C

【典题3】 (2015·10月省选考)如图所示是一款喷水壶。下列对该喷水壶的评价中不是从功能角度进行评价的是( ) A．采用优质塑料，无毒无味

B．设有充气装置，使水壶能喷出水柱和水雾

C．设有开关锁定按钮，喷水时不需用手指持续按住开关 D．设有观察窗，可看到壶内的水量

答案 A

【变式4】 很多椅子的表面是用柔软的材料填充的。从技术角度分析，这个设计的主要意图是( )

A．符合美观原则，使椅子看起来更好看 B．实现了舒适的目标，人坐着舒服 C．符合经济原则，填充物便宜

D．实现了安全的目标，即使破了也不会使人受到伤害 答案 B

1.如图为一款新型手机充电器，它的神奇之处是可以将微弱无线信号携带的能量变为电能储存在内置的蓄电池中，用户可以随身携带该产品，只要在有无线信号覆盖的地方就能为手机充电，该款产品设计体现了设计的( )

A．创新原则、实用原则 B．经济原则、技术规范原则 C．美观原则、经济原则 D．道德原则、可持续发展原则 答案 A

2．如图所示是一款儿童“骑马”脖套，可穿在大人身上，小孩子骑坐在上面并可绑定双脚，有利于小孩的安全。产品设计时，以下因素不需要考虑的是( )

A．脖套贴合大人肩部的形状 B．脖套材料要牢固可靠 C．脖套座面适合小孩的臀部 D．脖套尺寸适合大人的身高 答案 D

3．(2014·9月省统考)如图所示的插座，两个插头无法同时插入，该插座的设计不符合( )

A．实用原则 C．美观原则

B．经济原则 D．可持续发展原则

解析 本题考查设计的一般原则。两个插头无法同时插入，造成一个插孔的作用无法正常发挥，无法为设备正常供电，不符合设计的实用原则。 答案 A

4．如图所示，小贾同学家里的晾衣架固定螺丝少了一颗，结果市场上没有销售，只能通过向晾衣架厂家订购或者到螺丝生产厂家定制，由此可见 ( )

A．该晾衣架质量较差 B．该螺丝为非标准件 C．晾衣架螺丝生产要求比较高 D．该螺丝价格比较高 答案 B

5.如图为一款专为手部有残疾的人士设计的电水壶。当水烧开时，使用者不用提起壶身，只需手持壶把转动壶身就可以轻易将水倒出。倒水结束之后，使用者只需按动弹簧按钮，壶身便可以自动回正。该产品主要体现了设计的 ( )

A．道德原则、技术规范原则 B．实用原则、创新原则 C．美观原则、可持续发展原则 D．经济原则、创新原则 答案 B

6．(2016·3月省学考)如图所示是一款家用手动压面机及其评价坐标图。它的主体材料采用食品级不锈钢，更换不同模具能够制作不同形状的面条。下面分析中不恰当的

是( )

A．采用食品级不锈钢材料，卫生健康 B．实用性较好，但价格较高 C．尺寸设计比较合理，便于操作

D．能制作不同形状的面条，有较好的创意 答案 B

1．3D打印技术当前得到了迅猛发展，但是一些低精度的打印机制作出来的作品往往需要一些后期的加工，如图所示是一款3D打印修整器评价坐标图，以下对坐标图分析中，不恰当的是( )

A．按压加热按钮，即可加热修整，操作性好 B．隔热绝缘材料和加热金属隔离布置，使用较安全 C．多种不同形状的修整头，实用性好 D．修整出的产品表面平滑，性价比高

解析 从评价坐标图上可以看出产品的修整加工性价比较低。 答案 D

2．如图所示的手机投影是一款专为a品牌智能手机用户设计的微型手机投影仪，名片大小，能通过该品牌智能手机的HDMI线连接投影机，同步手机画面，投射出最大100英寸画面。下列说法中，不恰当的是( )

A．支持ios4.1以上的a品牌智能手机、平板电脑、笔记本电脑设备，通过系统自带的Airplay无线同屏，体现了设计的技术规范原则

B．铝镁合金机身，细腻磨砂处理，工艺手感超乎想象，体现了设计的美观原则 C．DLP投影技术，1080P高清解码，图像更加清晰明丽，体现了设计的实用性原则 D．采用静音风扇，全新风道设计，经过60多次优化调整，强劲散热，体现了设计的经济原则 答案 D

3.如图所示的开瓶器不仅轻巧易用，而且外形极像易拉罐的拉环，下列关于该开瓶器的设计说法错误的是( )

A．设计时需考虑材料、成本、制造工艺等限制因素 B．设计方案的构思采用了模仿的方法

C．拉环后端的椭圆孔还可设计成另一种开瓶方式 D．设计时需考虑饮料瓶的大小对开瓶器大小的影响 答案 D

4.如图所示为某小组设计的一款室外公共帐篷，以下设计分析是从环境角度考虑的是( ) A．至少能容纳四人 B．选用便于加工的材料 C．能在各种材质地面灵活搭设 D．人员出入帐篷便捷 答案 C

5．(2014·6月省会考)如图所示是一款新型课桌椅，客户试用后作出如下评价：设计新颖美观；桌椅连体结构和下部储物能充分利用空间；移动方便，适合分组学习。以上评价属于( ) A．对最终产品的评价 B．对设计过程的评价 C．对设计方案的评价

D．自我评价

解析 本题考查设计的评价。从评价者来看，该评价属于他人评价(使用者评价)，从评价对象来看，该评价是对最终产品的评价。 答案 A

6.如图所示为某款手袋，具有制冷功能。当你拿着手袋行走时，会将摇摆的动能转化为电能供给冰袋使用。有关这款手袋以下评价不合理的是( )

A．该设计体现了可持续发展原则 B．具有制冷功能，体现了实用原则

C．将制冷设备微型化并嵌入手袋，体现设计的创新原则 D．实现其功能需要增加投入，违背经济原则

解析 经济原则是同等产品价格低，同价产品功能相对强，本题中增加产品功能，增加投入属正常，没有违背经济原则。 答案 D

7．马桶杀菌器安装在马桶盖上，是利用臭氧和紫外线技术，以达到杀菌和去除异味的目的。下列说法中，不是从“物”的角度考虑的是( )

答案 A

8.如图所示是一款多功能笔筒，其筒身有LED显示屏，可以直观地

显示各类信息。下列关于该产品的评价中不恰当的是( ) A．筒身侧面的时间显示设计，增加了笔筒的功能 B．采用LED显示屏，便于读数 C．筒底支撑面较大，提高稳定性 D．增设显示屏，有利于笔的分类放置 答案 D

9．如图所示是一款多功能不锈钢伸缩盘，下列对该伸缩盘的评价中不属于功能评价的是( )

A．可伸缩设计，收纳方便 B．沥水孔设计，能有效过滤积水 C．不锈钢制作，牢固耐用

D．根据用途调节盘口大小，满足不同用途 答案 C

10．(2016·4月省模拟)如图所示是一款超便利过滤网，它采用柔韧性较好的不锈钢材料制成，可方便卡在碗、瓢或汤锅的边缘，其中的滤网部分可以旋转，滤网网格大小合适，很好地达到过滤的目的。以下对该设计的评价不恰当的是( )

A．该产品结构简单，但富有新意

B．柔韧性较好的不锈钢材质可方便地适应不同形状的边缘 C．使用前后的变形，不符合技术规范原则

D．该设计注重生活细节，使用方便，符合实用原则 解析 使用前后的变形是设计的创新。 答案 C

11．如图所示的多功能削皮机，可以对多种水果进行快速削皮，以下对多功能削皮机

评价中不恰当的是( )

A．加厚ABS树脂材质，安全环保，使用更牢固，寿命更长 B．使用控制手柄运转削皮，简便省力 C．水果插入处用四根尖针，水果放置平衡 D．旋转式削皮，小孩子使用无需叮嘱注意安全 答案 D

12．(2015·3月省学考)如图所示是一款可拆卸式大面刨磨器，可将土豆、萝卜等蔬菜切丝、切片、削皮、磨蓉。以下关于该刨磨器的分析中，不是从人机关系角度考虑的是( )

A．可刨磨多种形状的蔬菜 B．环形手柄，握持可靠 C．环保材质，健康安全 D．底座可拆，便于清洗 答案 A

13．(2015·省学考)如图所示为一款新型“手指阅读器”及其评价坐标图，下列对坐标图分析中，不恰当的是( )

A．手指指向文字，即可“阅读”，操作性好 B．指套结构，形态较新颖

C．适用于盲人和视力不佳的人群，实用性好 D．“阅读”速度快，性能价格比高

解析 本题主要考查的是坐标图评价法，要学会正确理解坐标图评价法。如本题中的一个指标“性能价格比”，这个指标得分越低，说明性价比越差。 答案 D

14．如图所示是一款电脑桌椅，下列关于该产品的评价中不恰当的是( )

A．桌椅与地面接触面积大，移动方便 B．桌面角度可调节，方便操作电脑

C．椅子的形状符合人机工程学原理，舒适性好 D．造型新颖、美观，具有创新性

解析 桌椅与地面接触面积大，稳定性好，安全性增强，与移动方便没有关系。 答案 A

15. 这款拖线插座由五个可伸缩的子插座组成，它不仅方便用户同时使用多台电器，同时还能够快捷地收纳电线。根据不同电器的摆放位置，用户还可以任意调节每个子插座之间的距离。此外，由于每个子插座背面都可以粘贴双面胶带，您也可以将它们固定在墙壁、桌子等物体上使用。该设计主要体现了设计的( )

A．技术规范原则、实用原则 B．经济原则、创新原则 C．美观原则、经济原则 D．道德原则、可持续发展原则 答案 A

第四章 发明与明确问题

[考试标准]

考试内容 发现问题 ①发现问题的重要性 ②发现问题的一般方法 ③相关信息的收集与处理 明确问题 ①明确问题的重要性 ②判断问题价值的方法 ③设计要求、标准和限制 ④制订一般的设计计划表 考试要求 考试属性 a c c a c c c

一、发现问题 1．发现问题的重要性

从技术角度看，人类进步与发展的过程就是不断地发现问题，不断地进行设计，从而解决问题的过程。问题是如何产生的？

(1)人类生存活动中必然会遇到的问题。来源于生活。

(2)由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。来源于需要。

(3)基于一定的目的由设计者自己主动发现，并试图解决。来源于你的主动积极发现。 2．发现问题的一般方法

(1)观察日常生活(包括有意识观察和无意注意)。 (2)收集和分析信息(文献法，问卷调查法，询问法)。 (3)技术研究与技术试验。 3．相关信息的收集与处理

通过对信息的收集、检索和分析，往往可以发现一些有价值的问题；通过问卷调查、询问访谈等方式进行信息的收集，也会有惊人的发现。

必考 必考 二、明确问题 1．明确问题的重要性

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。 2．判断问题价值的方法

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)在调查的范围内，该问题是否具有普遍意义，在更广的范围内，该问题是否具有意义？

(4)在多个问题同时发生时，该问题是否属于主要问题？ (5)现有的技术条件能否解决这个问题？技术发展以后呢？ (6)解决该问题所需要的投入是多少？投入与产出的比是否理想？ 3．设计要求、标准和限制

4．制定一般的设计计划表

制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义。

下列因素不需要考虑的是( )

【典题1】 (2013·省学考)如图所示为一款挂在阳台栏杆上的小桌，设计该产品时，

A．小桌的制作方法 C．栏杆的制作方法

B．小桌的尺寸 D．栏杆的尺寸

解析 本题主要考查的是发现问题，要学会收集与本设计相关的资料。 答案 C

【变式1】 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，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( ) A．市场上是否已有该产品 B．矿工的知识水平

C．来自技术水平和资金等方面的限制 D．在科学原理上是否有实现该设计的可能

解析 学生通过统计相关报道后，发现瓦斯爆炸对井下作业的矿工是一个巨大的威胁，从而产生了设计新产品的动机，需要进一步明确要研究的问题，A、C、D三项显然应该在明确的范围内，故本题应选B。 答案 B

【典题2】 (2014·3月省学考)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，不利于人的健康，他为了解决这个问题，计划设计一个自动换气装置，受到了各种主客观条件的限制，以下不属于限制条件的是( ) 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 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。 答案 D

【变式2】 某同学在研究性学习中，经过自己的努力，终于有了一件小发明。可是在他申请发明专利时，才猛然发现相同的产品在市场上已经早有销售了。产生这样的问题的原因，可能是忽略了设计过程中的( ) A．发现和明确问题环节 C．制作模型和原型环节 答案 A

【典题3】 通用技术课上，王老师要求同学们设计并制作一盏学生用的台灯。王凯同学设计了如图所示的方案，下列对该设计的分析恰当的是( )

B．制定设计方案环节

D．测试、评估和优化环节

A．设计是一种创新，应该不受任何限制 B．该设计充分考虑到市场需求 C．设计时要强调多功能，功能越多越好

D．该设计反映王凯同学没有明确设计台灯的某些限制条件

解析 本题考查的是明确问题受到的限制。设计并不是随心所欲，要考虑设计的可行性。 答案 D

【变式3】 如图所示为某高中生想设计的一款防风雨棚，以下不属于其设计限制的是( )

A．对相关问题的知识储备 B．设计对象应达到的标准 C．使用地点的最大风力大小 D．发现问题的途径和方法

解析 本题中的设计限制应与风雨棚相关的知识信息及风雨棚的技术指标、风雨棚的使用环境等有关系，与发现问题途径无关。 答案 D

技巧总结：解决问题受到的限制的具体内容

限制方面 具体内容 不同设计对象往往具有不同的特点，各方面设计标准也有所不同 设计对象 成本、环境等的限制 解决问题所需要的知识和技能 设计者的主客观条件 解决问题所消耗的人力、物力、财力以及时间，需要的材料、资料、仪器、设备以及空间等资源 【变式4】 小明准备设计一个自供电发光鸟巢，他制定了一个设计计划，以下关于该计划的描述合理的是( )

A．小明需要先明确该设计的内容和价值 B．制定设计方案时需要先绘制设计加工图 C．方案确定后马上进行模型或原型的制作 D．制作完毕后，需要先设计一份产品说明书 答案 A

1．在一次课上，伽利略与学生一起在做试验，看到水温升高后罐内水位就会上升，由此突然想到：“能不能利用热胀冷缩原理制造出体温计呢？”于是伽利略立刻奔向

实验室投入到试验中。经过多次试验，终于成功研制可测量人体体温的体温表。伽利略在这一事件中发现问题的方法是 ( ) A．观察日常生活

收集和分析信息 理论猜想和科学数据

C．科学研究和实验 答案 C

2．陈晨设计好产品之后，试图申请专利时，发现市场上已有类似的专利产品，造成这种情况的原因，下列分析较合理的是( ) A．在明确问题时，没有明确问题的内容

B．在明确问题时，没有明确解决问题受到的限制条件 C．在方案构思前，没有充分做好收集与分析信息 D．在设计分析时，没有从产品设计三要素深入分析

解析 在发现问题时，要做好相关信息的收集和处理工作，做到信息尽可能充分，否则劳而无功。 答案 C

3.如图所示的压蒜器，可以把蒜头快速压成蒜泥。设计该产品时，以下因素中从“物”的角度考虑的是( ) A．常人的握力 C．蒜头的形状 答案 B

1．某设计师观看3D电影电视时，发现自己戴着近视眼镜，又要戴着3D跟镜，十分不方便。于是设计了一款3D眼镜贴纸，可以轻松帮戴眼镜人士解决这一麻烦。该设计师发现问题的途径是( )

B.手柄的强度 D..蒜泥颗粒的大小

A．观察日常生活 C．技术研究

B．技术试验 D．收集和分析信息

答案 A

2．赛格威(如图所示)是具有自我平衡能力的运输载具。但自我平衡的实现却需要一个高造价的精度陀螺仪，因此产品自投放市场以来销路一直不好。根据设计的一般过程评析，这是因为设计者在设计产品时疏忽了( )

A．明确问题的价值 C．制作模型环节

B．技术试验环节 D．发现问题环节

解析 本题中的赛格威造价高，销路不好，是因为设计中忽略了明确问题的价值所导致的。 答案 A

3．小明在准备设计一个下雨天能自动关闭窗户的装置，常态下窗户是打开的，下雨时能感测到雨点，能自动关闭窗户。小明在寻找相关资料时用到的方法不恰当的是( )

A．向专家咨询 B．查阅图书资料 C．问卷调查

D．买一个类似的装置进行研究

解析 有关雨天能自动控制窗户开、关的控制系统是专业领域的知识，专业性强，不能进行问卷调查，故选C。 答案 C

4．设计师在超市购物时，发现顾客不仅想知道商品的价格，还希望了解商品的生产日期、营养成分(是不是转基因产品)、是否是本地生产的等信息。但是查阅这些信息要花费很多时间，有时候还影响其他顾客购物。于是设计了这款特制的购物车，把手内置扫码器和LED多彩灯，对商品进行扫描后，通过显示颜色和亮灯数量，帮助消费者提高购物速度。该设计师发现问题的途径是 ( )

A．观察日常生活 C．技术研究 答案 A

B．技术试验

D．收集和分析信息

5．如图所示充电器专用插座，其外形是个立方体，五个面可充电，在设计过程中，下列不属于该插座设计限制因素的是( )

A．插座的设计标准 C．充电器的外壳色彩 答案 C

6．杨凯同学在学校浴室洗澡时，发现不开启冷水阀就可以打开热水阀，这样容易造成洗澡者烫伤。他有以下四种解决问题的设想，不合理的是( ) A．采用先打开冷水阀，然后才能打开热水阀的方法 B．热水阀上方安装一个水温显示器 C．设计自动调和成温水的阀门 D．减少水管出水量 答案 D

7．下列哪一个问题具有研究的价值( ) A．能否制造没有任何电磁辐射的手机 B．能否把水变成油

C．能否制造一种不用能源的手表 D．能否制造利用太阳能的汽车

解析 手机信号传输需利用电磁波，电磁波具有辐射，这是物理常识，A错；水变油不符合化学反应原理，B错；C错，违背了能量守恒原理。 答案 D

8．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( )

B．充电器的体积大小 D．插座的制造工艺

A．观察日常生活 C．技术研究

B．技术试验 D．收集和分析信息

解析 该设计师在洗头时发现的这一问题，是通过观察日常生活发现这一问题的。 答案 A

9．常见的双口与三口一体插座通常只能利用其中一个，另一个则因为插座的大小尺寸而不能使用，如图甲所示。有位工程师注意到这个问题，他设计的插座插孔有一个160°角的斜面，插头可成角度使用，在不增加方形尺寸的基础上提升使用率，如图乙所示。这位工程师发现问题的途径是( )

A．观察日常生活

B．收集信息 D．分析信息

C．技术研究与技术试验 答案 A

10．制定设计计划书要考虑许多问题，其中不是在设计计划书中该考虑的问题是( ) A．要解决的问题是否有价值 B．完整的各个项目 C．明确的内容及要求 D．时间上的合理安排

解析 要解决的问题是否有价值是在发现与明确问题阶段需要考虑的，制定计划书是在问题已经明确后才实施的，故选A。 答案 A

11．如图所示两款规格相同的合页，用于连接木门与门框，左图的合页安装时要在木

门上开槽，用以嵌入合页的一侧，以便减小门框和门之间的缝隙，右图的合页则不需要开槽直接安装在木门上。比较两款合页，右图合页的优点是( )

A．制作时节约材料、使用时安装方便

B．制作时节约材料、使用时合页与门的连接更牢固 C．使用时安装方便、合页与门的连接更牢固 D．外形美观、合页与门的连接更牢固 答案 A

12．小李和小王在学习了通用技术的相关知识后，决定利用学校通用技术的相关器材和原料自制一张小板凳。请你帮小李和小王完成一份“小板凳设计制作的时间进度计划表”。

解析 本题主要考查设计计划的制订。制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义，要制定时间进度计划表。 答案

内容 明确问题 制订设计方案 制作板凳 评估 使用说明(可略) 说明 设计分析、方案构思 绘制图样、制作模型 时间(天) 1 2 7 1 备注 第五章 方案的构思及其方法

[考试标准]

考试内容 考试要求 考试属性 方案的构思方法 ①产品设计分析的三个要素 ②设计方案的常用构思方法 ③设计方案的制订 ④材料和标准件的选择 ⑤对设计方案的比较和权衡 c a c b c

必考＋加试 一、设计分析的三个要素 1．人：产品的使用者。

2．物：产品本身的材料、造型、功能等特点。

3．环境：产品是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。 二、设计方案的常用构思方法

方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。

设计方案常用的构思方法有：草图法、模仿法、联想法及奇特性构思法。 1．草图法

通过在纸上画草图的形式来构思设计产品的方法。例如：通过草图法来构思台灯。 优点：可以捕捉灵感、自由发挥、不受拘束。 2．模仿法

通过模仿自然界或其他事物的功能、形状、结构等来构思设计产品的方法。例如：仿生技术。

优点：设计时可以少走弯路。 3．联想法

通过对一种或者多种事物的分析联想而获得一些设计方案的方法。例如：拔棉器的设计。

优点：利用联想法进行构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。

4．奇特性构思法

通过对一些事物在原理、结构、材料、方法、用途等方面的创造来构思设计产品的方法。例如：夜视镜的设计。

优点：所形成的方案一般具有原创性。 三、设计方案的制定

制定设计方案是设计者在一定的调查研究和设计分析的基础上，把自己设计的东西，按照一定的设计原则和设计规范，用文字、图表、模型、语言等呈现出来的过程。 四、对产品设计分析，根据设计要求选择合适的材料和标准件

标准件：指经过优选、简化、统一并给以统一标准代号的零件或部件。

优点：采购方便；直接使用，简化制作过程；相对便宜，从而降低产品成本；实现通用通换，易维护。

五、对设计方案进行比较和权衡

对方案进行评判和比较，要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。考虑的方面：实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本等。

【典题1】 (2015·3月省考)如图所示是某城市广场的“钢琴楼梯”，楼梯台阶黑白相间，当人踩到上面时会发出音乐声。下列设计该楼梯时考虑的因素中，不归属于使用者的因素是( )

A．楼梯总的高度 B．楼梯台阶的颜色 C．楼梯台阶的高度

D．踩到台阶上时发出的音乐声

解析 本题意在考查产品设计分析的三要素“人”、“物”、“环境”，楼梯总的高度与“钢琴楼梯”安装的场所有关系。

答案 A

【变式1】 (2016·台州)如图所示是一个放在教室里的垃圾桶，以下是从“人、物、环境”三方面进行的设计分析，其中是从“人”的角度去分析的是( )

A．加装手拉式桶盖，方便学生打开和提起 B．结构简洁实用，造型大方，色彩靓丽 C．采用可降解环保塑料制作 D．容量大强度高，适合装多种垃圾

解析 B项从“物”的角度分析的，D项也是从“物”的角度分析，C项从“环境”的角度分析的。 答案 A

【典题2】 (2014·省学考)为了改善室内空气质量，又要保持室内温度，小黄提出了四个方案，其中最合理的是( ) A．定时启闭换气扇 B．定时启闭窗户

C．根椐二氧化碳浓度自动启闭换气扇 D．根据二氧化碳浓度自动启闭窗户

解析 只有二氧化碳浓度高了，才有需要换气，因此最优的方案是根据二氧化碳浓度，自动启用换气扇为最优方案。 答案 C

【变式2】 如图所示是刘祥设计的折叠式木质小凳。该设计方案中设计不合理的是( )

①合页安装在凳面上 ②凳脚与凳板之间采用铰连接 ③木质凳脚开长槽 ④凳脚间采用自攻螺丝连接 A．①②③④ C．①②④ 答案 D

B．②③④ D．①③④

【典题3】 根据蝙蝠超声定位原理，人们发明了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等，这采用的方案构思法是( ) A．联想法 C．模仿法

B．草图法 D．奇特构思法

解析 本题是仿生技术的应用，故选C。 答案 C

【变式3】 在古今许多战争中，侦察员是个重要的角色。许多侦察员想要是有一双夜视眼就好了。这个设想在人的生理功能前提下很难实现。然而人们在对这个方案构思进行二次开发的时候，采用红外热敏材料造出了能在夜晚看清敌人的夜视镜。这种方案构思方法属于( ) A．草图法 C．奇特性构思法 答案 C

技巧总结：模仿法与联想法之间的区别与联系

共同之处：模仿法和联想法都需要有一个已有事物作为参照，可以称为“参照物”。 不同之处：模仿法强调的是对参照物某方面原理的“拷贝”

(例如：自动调焦照相机是对鹰眼调焦原理的复制)；而联想法则思路比较开阔——可以从参照物的原理出发，增添一些新成分形成新的原理，甚至也可以将某个参照物的原理“反其道而行之”用于设计新的原理(例如：“逆向思维”)。

【典题4】 (2014·省学考)如图所示的连接件中，两金属片需要经常拆装，下列金属片设计方案中合理的是( )

B．联想法 D．模仿法

解析 本题主要考查的是设计方案的制定。此类题目要看清题目要求，联系实际生活进行合理选择，本题的关键在于要经常拆装。 答案 C

【变式4】 如图所示的小木床，两边是活动的，需要用连接件安装在小木床上，合理的标准件与安装工具是( )

答案 C

【变式5】 赵明要设计如图所示的儿童跳高架，下列设计分析中不合理的是( )

A．立柱采用海绵包裹，防止儿童碰伤 B．横杆采用不锈钢管，经久耐用 C．立柱的底座应大些，以增加稳定性 D．外观色彩鲜艳，以满足儿童的心理需求

解析 本题中A、D项是符合“人”的因素的，C项符合“物”的因素，而B项采用钢管，儿童跳高时增加了不安全因素，不符合保护人的因素。 答案 B

1．人类通过研究青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼；通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮；通过研究袋鼠在沙漠运动形式发明了无轮汽车(跳跃机)等。以上发明主要运用下列哪种构思方法( ) A．草图法 C．奇特构思法 答案 B

2．如图所示是一种木质的床上电脑桌，以下设计分析不合理的是( )

B．模仿法 D．联想法

A．镂空设计主要是为了美观 B．凹陷设计可以用来放茶杯

C．挡板设计主要是为了固定笔记本电脑 D．凹槽设计是为了实现桌脚伸缩 答案 A

3．(2013·省学考)某变速电钻通过按压开关来连续改变转速。从人机关系角度分析，下列所示四种开关安装位置中，不合理的是( )

解析 本题主要考查的是在设计中考虑合理的人机关系。题目中的变速电钻，要考虑在使用的时候单手握电钻的情况下如何方便开关，显然B选项无法进行单手操作，人机关系不合理。 答案 B

4.小王同学发现挂在阳台晒衣杆上的衣服如果碰到大风天气，很容易被吹走，于是决定设计如图所示的一款防风衣架。小王在构思过程中需要收集的信息有 ( )

①衣架脱落的原因 ②了解已有防风衣架的结构特点 ③制作衣架的常用材料 ④了解已有防风衣架的品牌 A．①②③ C．②③④ 答案 A

5.(2015·9月省学考)如图所示是一款智能输液器，通过旋钮设定输液的量和时间后，输液器自动计算并控制流速。下列关于该输液器的分析中，不是从人机关系角度考虑的是( ) A．调节旋钮可快速设定输液的量和时间 B．LED显示屏可实时显示输液的量和时间 C．输液器采用可降解材料制作 D．输液器可将输液情况发送到护士站 答案 C

6．(2015·9月省学考)如图所示为一款扶手与车身固定的手推平板车，要实现扶手可

B．①②④ D．①②③④

翻到与车身折叠，扶手竖起后又能可靠固定，以下方案中不可行的是( )

解析 A、B、D项方案中可以看出是活动性连接，C项采用固定方式。 答案 C

7．(2015·省学考)如图所示是一款两用椅，将橡木脚安装在办公椅脚上就成为摇摆椅。下列橡木脚的设计方案中合理的是( )

答案 C

8．(2015·省选考)如图所示是一款人字梯，为了防止展开后滑动，需要在安装孔处安装拉杆。要求人字梯展开和收拢时操作方便，并且收拢后拉杆不伸出梯子。下列拉杆的结构方案中合理的是( )

答案 B

1．(2016·3月省学考)如图所示的条状年糕切片器，通过调节刀片与挡板间的距离，可切出不同厚度的年糕片。在设计该产品时，下列因素中不需要考虑的是( ) A．年糕的长度 C．手柄的形状 答案 A

2.小明要将如图所示的门锁配件(材质为不锈钢)安装到木门上，下列连接方案合理的是( )

A．有两颗自攻螺钉，从配件向木门拧紧 B．用两颗自攻螺钉，从木门向配件拧紧

C．用两颗平头螺钉和两个螺帽，从配件向木门拧紧 D．用两颗平头螺钉和两个螺帽，从木门向配件拧紧 答案 A

3．某小组用草图设计了两种木质书架的方案，它们的总长、总高和总宽都相同，对两种方案的比较，下列说法不合理的是( )

B．年糕片的厚度 D．刀片的材料

A．甲方案中的圆形提手设计更节约材料 B．乙方案改变了提手形状，更适合搬动 C．甲方案的圆角设计，更加安全

D．乙方案中的提手比甲方案中的提手加工难度更大 答案 A

4.如图所示为一款可折叠三脚凳，可在户内外休憩、休闲、露营、钓鱼、爬山等活动时用，重量轻，结实耐用，携带方便。下列设计分析中，属于从“物”的角度进行分析的是( ) A．操作方便，轻轻一拉就打开，易折叠

B．三脚支撑结构，在不平整的地面上使用也可以保持稳定

C．凳面采用加厚600D防水牛筋布，支腿采用2 cm厚度的钢管，凳面与支腿采用倒扣加铆钉式连接，牢固可靠 D．重量轻，携带方便

解析 要学会从“人”、“物”、“环境”三个方面去分析，A、D项从“人”的角度分析，B项是从“环境”角度分析的。 答案 C

5.如图所示的汽车玻璃膜、汽车防爆膜、车膜，就是贴在汽车玻璃上用于控制阳光的。其基本性能包括安全、清晰、防眩光、隔紫外线、隔热、防划伤、足够的保质期及保护隐私，采用基材金属溅射工艺，将镍、银、钛等高级金属涂于高张力的天然胶膜上，有色彩

涂层并经过防爆特殊处理，阻隔紫外线的透明薄膜。以下关于该产品的描述，不是从人机关系来考虑的是( )

A．隔热、防晒，减少局部热点，车内更舒适

B．隔离紫外线，有极低反光度，保护眼睛，皮肤免遭紫外线侵害 C．美观、时尚，令车辆价值倍增

D．安全、防爆，车窗玻璃更安全 答案 C

6．图甲和图乙是两种不同的自行车卡槽，通过比较，下列说法不正确是( )

A．图甲方案比图乙方案使用材料较少 B．图甲方案比图乙方案制作过程简单

C．图甲方案在不存放自行车时可以折叠。不占用道路 D．图甲方案和图乙方案都可以直接放在道路上 答案 D

7．如下图所示是一款多功能文具盒的草图。以下对该方案的分析不正确的是( )

A．文具盒的盖子就是相框 B．支撑板与文具盒间可能是铰连接 C．两边凸起有利于文具盒竖放 D．支撑板与相框间是刚连接 答案 D

8.在印度，贫困地区的儿童几乎无法享受城里人那种“豪华”的学习环境，他们往往席地而坐，连基本的桌椅板凳都没有。孟买的公益组织Aarambh设计了一款纸板书桌，稍加折叠即可满足最基本的使用，让孩子们从小保持正确的坐姿，保护眼睛视力；而这个小书桌再次折叠便成了一个小书包，让孩子们也能享受良好教育。下列因素中，是从“物”的角度考虑的是( ) A．材料要轻质 B．折叠的方式

C．桌子高度参考人坐下后的高度

D．采用环保材料 答案 B

9．(2014·9月省学考)如图所示是一款各个部分可快速装拆的简易木桌。对于乙处两桌脚间的连接设计，由方案1改进到方案2主要是为了( )

A．便于安装时定位 C．减少制作材料 答案 B

B．提高连接的可靠性 D．提高桌脚的强度

10．如图所示的电动机，将其安装在工作台上，可根据不同的工作场合前后调整安装位置(如箭头所示)。下列电动机底座的安装孔位中，不合理的是 ( )

答案 D

11．如图所示为一款热熔胶枪，可以用于材料涂胶，使用时只要按压扳机，就可从喷嘴挤出溶胶；暂不使用时，还可以打开支架将胶枪斜立放置。下列对该热溶胶枪的评价中，不是从功能角度进行评价的是 ( )

A．通过按压扳机，可轻松挤出溶胶 B．外壳采用隔热、绝缘材料，确保安全

C．设有支架，不用时可有效防止喷嘴与桌面接触 D．切换电源开关，实现方便通、断电 答案 B

12.如图所示是一款新型锅盖，以下关于该锅盖分析错误的是( )

A．L型把手应选用导热性能好的材料生产

B．L型把手设计可变成支架让锅盖立起来，节省空间 C．L型把手设计让握持更方便，烹饪时手被烫概率更低 D．积水槽可防止锅盖上的冷凝水流到案板上，卫生、实用 答案 A

13．(2013·省考)如图所示是小通设计的木质靠背椅的两个方案，方案1靠背中间为一根木条，方案2靠背中间为一块木板。方案2的主要优点是( )

A．更不容易翻倒 C．减少制作材料 答案 D

14．设计一款适合中学生使用的书包。在制定设计方案的过程中，多个方案的草图呈现之后，紧接着应做的工作是( ) A．制作各方案的模型 C．调查需求

B．方案筛选 D．技术试验

B．降低制作难度 D．舒适性更好

解析 制定方案的过程大多是这个顺序：①收集信息，②设计分析，③方案构思，④方案呈现，⑤方案筛选，等五个过程，本题中已把草图呈现出来即为方案呈现，接下来即为B项。 答案 B

15．如图所示是一款车用应急手电，在设计时进行了以下分析，其中不恰当的是( )

A．为了快速敲碎车窗玻璃，应急破窗锤应具有较高的强度 B．为了降低成本，手电筒应由车用蓄电池直接供电 C．为了快速割断安全带，应急断绳刀应锋利

D．为了警示信号醒目，应急爆闪灯应能闪烁并具有较高的亮度 答案 B

16．陈晓丽同学准备购买如图所示的暖手宝来取暖，于是对其进行评价。下列选项中，不属于功能评价的是( )

A．有过热保护装置，安全性好 B．具有加热指示装置，人机关系好 C．设计新颖，外形美观

D．通电5～7分钟可以取暖1小时，使用方便、经济实惠 答案 C

17．如图所示是一款固定在墙上的家用单杠。为了节省空间，要求不用时单杠可以收起，请改进底座与支撑臂的连接方式，重新设计底座。已知条件和设计要求如下： A．支撑臂可以绕底座转动，底座用四个直径为10 mm的膨胀螺栓固定；

B．支撑臂的截面尺寸为40 mm×50 mm，筋板直角边的尺寸分别为60 mm和80 mm，厚度为10 mm。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

(1)画出底座的设计草图(只需画出一个底座)，必要时可用文字说明；

(2)在设计草图上标注底座的主要尺寸；

(3)说明你的设计方案中是如何实现支撑臂转动的；

(4)筋板的作用主要是为了提高支撑臂的________(在①抗剪切性能；②抗拉伸性能；③抗弯曲性能中选择一项，将序号填写在横线处)。

解析 (1)画设计草图时一定要规范，要符合题目的基本要求；(2)尺寸的标注一定要完整、合理、正确、清晰；(3)只有铰连接才能使支撑臂实现转动功能，因此可以采用螺栓螺母连接。(4)单杠使用的过程中，支撑臂发生弯曲形变，因此，筋板的作用是抵抗支撑臂发生弯曲形变，故选③。 答案 (1)设计草图如下：

(2)尺寸标注如上图中所示

(3)支撑臂的一端通过螺栓螺母与底座连接，不用时支撑臂可以绕螺栓转动使单杠收起，使用时支撑臂可以绕螺栓转动使单杠水平放在三角形筋板上。 (4)③

第六章 设计图样的绘制

[考试标准]

考试内容 设计表现图 ①技术语言的种类及其应用 ②简单的草图 ③简单的效果图 ④基本几何体的正等轴测图 常见的技术图样 ①一般技术图样所采用的投影方法 ②简单形体的三视图 ③一般的机械加工图 考试要求 a c a a 必考＋加试 考试属性 a c a 必考＋加试

一、设计表现图

1．技术语言的种类及其应用

(1)含义：技术语言是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式。 (2)种类：技术图样、图表、模型等。 (3)应用：

①技术图样：在呈现较复杂产品的设计方案及对设计进行详细说明和陈述时，使用技术图样比较合适。

②图表：包括表格、草图、效果图等，用以呈现设计的构思方案，激发灵感，对各种方案进行比较。

③计算机演示：使产品各部分的具体情况一目了然，并且可以呈现产品在使用或运行中的动作。 2．简单的草图

(1)含义：草图也叫方案草图或设计速写，它能迅速捕捉和记录设计者转瞬即逝的创作灵感，表达设计创意，是把设计构思转化为现实图形的有效手段之一。

(2)分类：

①构思草图：是对设计者在设计过程中产生的设计想法的记录，以具体图形的形式记录和描绘设计者头脑中的诸多想法。

②设计草图：是经过设计者整理、选择、修改和完善的草图，是一种正式的草图方案。 3．简单的效果图 (1)效果图的优点

与草图相比，效果图更能真实地表现产品的式样、材质和空间效果等。 (2)在识读效果图时要注意以下几点

①要注意从整体上把握产品的形态、功能和特征；

②要注意从中了解产品外观上的实际比例关系和色彩搭配及材质感； ③要注意了解产品内部结构和色彩装饰效果。 4．基本几何体的正等轴测图

(1)含义：正等轴测图是一种可以表现三维结构特征的图形。 (2)特征：三个坐标轴在绘图平面上互成120°角。 (3)正等轴测图的判断方法 ①找到空间相互垂直的角； ②观察在投影面上是否各成120

度；

③对圆柱体可以结合底圆和轴线判断。 二、常见的技术图样

1．一般技术图样所采用的投影方法

正投影法就是假设投影光线与投影平面垂直，在投影平面上求取物体的投影的方法。为了确定物体的结构形状，需要采用多面正投影。 2．简单形体的三视图

三视图：物体的正面投影，即物体由前向后投影所得的图形，通过反映物体的主要形状特征，称为主视图。物体的水平投影，即物体向上向下投影所得的图形，称为俯视图。物体的侧面投影，即物体由左向右投影所得的图形，称为左视图。 三视图投影规律：主视图反映物体的长和高，俯视图反映物体

的长和宽，左视图反映物体的高和宽。主视图和俯视图长对正，主视图和左视图高平

齐，左视图和俯视图宽相等。 3．一般的机械加工图

尺寸标注的是形体的真实大小，其基本要求：正确、完整、清晰、合理；尺寸标注三要素：尺寸界线、尺寸线、尺寸数字；尺寸数字的标注：图样上所注尺寸表示形体的真实大小，与图样的大小、绘图的准确度无关。线性尺寸的尺寸数字一律注写在尺寸线的上方或其中断处，水平方向尺寸字头向上；垂直方向尺寸数字写在尺寸线的左边且字头向左。圆与圆孤的标注：整圆或大于半圆的圆弧标注直径，表示直径的符号是，半圆或不足半圆的圆弧标注半径；表示半径的符号是R；标注形体尺寸时，应注意同一个尺寸一般只标注一次。

【典题1】 (2015·10月省选考)如图所示是一个模型的轴测图。下列该模型的三视图中正确的是( )

解析 俯视图与主视图长未对正，B项错误；主视图与左视图高平齐，没有实现，C项错；D项不可见的线，应画虚线，所以D项错。 答案 A

【变式1】 (2016·4月模考)如图所示的形体，其正确的三视图是( )

解析 A项左视图错，形体下角未全切；B项左视图错，画虚线的地方实际是可见的实线；D项俯视图错，形体下角切去后，应画虚线表示。 答案 C

【典题2】 (2016·4月省选考)请补全三视图中所缺的三条图线。

答案

【变式2】 (2016·省模考)请补全三视图中所缺的3条图线。

答案

【典题3】 (2015·3月省考)如图所示的尺寸标注中，不正确的标注共有( )

A．2处

B．3处

C．4处

D．5处

解析 “15”应字头朝左，标注半径时尺寸数字前加“R”，标注直径时，尺寸数字前加“”。 答案 B

【变式3】 如图所示的尺寸标注中，不正确的标注共有( )

A．2处

B．3处

C．4处

D．5处

解析 错误1：28应该在尺寸线的左侧；错误2：30应该在尺寸线的上面；错误3：40应该向左转90°；错误4：中间圆应该标注直径。因此C项正确。 答案 C

【变式4】 (2013·省学考)如图所示的尺寸标注错误的是( )

A．14的标注 C．R5的标注 答案 D

【典题4】 (2013·省学考)如图所示的形体，已知主视图和俯视图，其正确的左视图是( )

B．32的标注 D．R6的标注

答案 C

【变式5】 如图所示的形体，其正确的俯视图是( )

解析 从上往下看时，有两条轮廓线看不见，所以俯视图中应该有两条虚线，同时，边缘有一条轮廓线看得到，因此还有一条实线。故选D。 答案 D

1．(2016·4月省选考)如图所示是一个模型的轴测图，其正确的三视图是( )

解析 A项，主视图，俯视图颠倒；B项，左视图错误；C项，主视图、俯视图、左视图均错误。模型内部剖切线应与轮廓线重合。 答案 D

2．下面四个图中，不是正等轴测图的是( )

解析 正等轴测图的表示长宽高的三根坐标轴之间的夹角为120°。 答案 C

3．下面四个选项是对一圆台的主视图进行尺寸标注，其中标注正确的是( )

答案 C

4．如图所示是某工件的轴测图，以下此工件的三视图中正确的是( )

答案 C

5．请补全三视图所缺的两条图线。

答案

6．根据轴测图，补全三视图中缺少的图线。

解析 主视图少3条线，俯视图完整，左视图少4条线，具体如图所示。 答案

7．根据轴测图补全三视图中缺少的图线。

答案

8．根据轴测图补全三视图中缺少的图线。

答案

1．如图所示为榫接的一种，从下列图中选择，上半部分的三视图是( )

答案 C

2．如图所示的尺寸标注中，漏标尺寸的有几处( )

A．1 答案 B

3．如图所示尺寸标注中，错误的是( )

B．2

C．3

D．4

A．14 答案 B

4．如图所示的工件，其俯视图是( )

B．5

C．6

D．16

答案 B

5．如图所示是一个以1∶2比例的绘制的房屋模型三视图，下列关于尺寸标注说法正确的是( )

A．该图中尺寸标注错误2个 B．该房屋模型的长为160 mm C．图中ab两点的长度为24 mm D．该房屋模型不是对称结构

解析 A项错误标注只有1个，当标注半径时，尺寸线应画成指向圆心的箭头线；B项标注房屋模型的尺寸还是80 mm，不受比例的影响，标注实际尺寸；D项该房屋模型通过三视图可以看出是对称结构。 答案 C

6．如图所示的尺寸标注中，不正确的标注共有( )

A．2处

B．3处

C．4处

D．5处

解析 图中“16”“10”“R10”标注错误。 答案 B

7．(2013·省学考)如图所示的尺寸标注中错误的是( )

A．50的标注 C．R10的标注 答案 C

B．15的标注 D．60的标注

8．下列模型对应的三视图中正确的是( )

答案 B

9．根据正等轴测图，补全三视图所缺的线。

答案

10．请补全三视图中所缺的两条图线。

答案

11．请补全三视图所缺的所有图线。

答案

12．根据轴测图，补画三视图中所缺的图线。

答案

13．请补全三视图中所缺的两条图线。

答案

14．请补全三视图中所缺的三条图线。

答案

15．根据立体图补全三视图中所缺的图线。

答案

16．(2015·9月省学考)请补全三视图中所缺的两条线。

答案

17．请补全三视图所缺的线。

答案

18．(2015·3月省学考)如图所示是高铁座椅后面的活动小桌，不用时桌板和支撑杆一起向上收起，固定在座椅靠背上，使用时放下支撑杆，放平桌板，而且小桌的位置不受座椅靠背角度调节的影响。根据上述功能要求，请你设计桌板与支撑杆的连接结构。设计要求如下：

A．桌板能相对于支撑杆运动，在两个极限位置处，桌板与支撑杆成120°和180°(或0°)； B．连接可靠，桌板能承受一定压力； C．结构简单，操作方便。

解析 解析(1)(2)两题考查用草图表达设计方案及尺寸标注。方桌能翻转且能收起，可采用合页、铰链、销钉、齿轮咬合等方式实现；方桌翻转到限制位置时，可相应设计

U型槽、支撑杆、挂钩挡块等结构，实现限制位置的角度要求；尺寸应标注连接结构的主要尺寸，如销、槽、铰链、连杆的直径，长度、宽度及方桌、椅背、支撑杆的位置距离、角度范围等。(3)本题考查结构连接件设计的实例分析。题干中有两个要求：“收起时不影响座椅靠背角度的调节”限定了支撑杆不能安装在座椅底架上，否则小桌收起后座椅无法与小桌一起调节；“放下后其位置不受座椅靠背角度调节的影响”限定了支撑杆不能安装在座椅上，否则小桌放下后会受座椅靠背角度调节的影响。 答案 (1)(2)如图所示

(3)② (4)③

第七章 模型或原型的制作

[考试标准]

考试内容 模型 模型及其功能 考试要求 a 考试属性 必考 工艺 ①工艺的含义和常用工艺的种类 ②金工、木工常用的工具和设备 ③金属材料的划线、锯割、锉削、钻孔加工方法 ④木材的锯割加工方法 制作模型 ①工艺的选择 ②简单产品的模型或原型的制作 a a c c 必考＋加试 c c 必考＋加试

一、模型

1．模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。在设计过程中，根据不同制作阶段，制作不同的模型，如草模、概念模型、结构模型、功能模型、展示模型等。 2．模型在设计过程中，具有以下两个功能 (1)使设计对象具体化； (2)帮助分析设计的可能性。 二、工艺

1．工艺的含义和常用工艺的种类

(1)工艺是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为产品的方法。 (2)种类：加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造工艺、表面处理工艺等。 2．金工常用的工具和设备 (1)台虎钳

台虎钳是用来夹持工件的通用夹具，为钳工车间必备工具。一般由活动钳身、固定

钳身、螺母、钳体、底座、丝杠等组成。(如图所示)

(2)划线工具

图片 名称 钢直尺 用途 操作要领 导向工具，量取尺寸，划线时要压紧直尺，防测量工件 导向工具(平行线或垂止发生移动 使用时角尺要紧贴工件的一个基准面 保持划针的头锐利，划 角尺 直线)，检查锉削平面的垂直度 划针 划出直线线痕 线时划针要紧贴导向工具，划线要尽量一次完成 划规的脚尖保持尖锐，划规 划圆或划弧的线痕 划线时保持中心不发生滑移 冲眼时冲尖对准划线 样冲 冲出冲眼 的交点或划线，敲击前要扶直样冲 (3)金属材料的几种加工方法 ①锯割

锯割操作要领：

站位和握锯姿势要正确；推锯加压，回拉不加压；锯程要长；推拉要有节奏；不能用手抹和嘴吹铁屑。

起锯方法：

左手大拇指贴住锯条(注意不要手指压锯条背上，会受伤)，起锯角要小；行程短，压力小，锯入2～3 mm后才逐渐正常锯割。

锯割快结束时，减小推锯时压力，不能让工件掉落到地上，要用另一手扶住，如是较小工件的话，会烫手，注意安全。 ②锉削

锉刀的使用注意事项：

不能用锉刀敲击工件和其他，锉刀不能叠放；

在锉削前先要将铁块夹在台虎钳中间，锉削面要求水平，距离台虎钳面2～3 cm； 锉削方向一般情况下要与台虎钳口垂直； 不能用嘴吹和手抹铁屑，要用专门的刷子。 操作要领：

锉削时要注意身体和手臂动作的协调；

在推锉过程中，左手的施压要由大变小，右手的施压要由小变大，使锉刀平衡而不上下摆动。 ③钻孔

钻孔操作要领：

先用样冲冲中心点，然后用平口钳或手钳夹紧工件，装上钻头钻孔。 ④螺纹加工

攻内螺纹使用丝锥，套外螺纹，使用圆板牙，操作要领：

首先，起攻时一只手下压，另一只手顺向旋转，接着两手均匀施加压力，并经常倒转1/4～1/2圈，避免铁屑阻塞。当切削部分全部进入工件时，加压减小。 3．木工常用的工具和设备 (1)划线使用木工铅笔划出线痕。

(2)锯割时，框锯加工较窄木板，板锯加工较宽木板，钢丝锯主要用于锯割复杂的曲线和开孔。

(3)表面加工时用木锉刀，手工刨进行木板表面加工，对木板表面细加工时使用木砂纸。 (4)凿孔使用手工凿进行凿眼、挖空、剔槽、铲削。 (5)钻孔使用钻床在实体材料上打孔。

(6)木材的锯割加工方法

工艺 加工方法或流程 工具：木工铅笔、木工角尺 划线 流程： 基准线→加工尺寸线→轮廓线→加工 工具：板锯、框锯、钢丝锯 操作要领： 1．开始时要用大拇指的指甲做引导 手工锯割 2．正常起锯要有节奏 23．尽量使3的锯齿参与操作 4．框锯的锯齿必须朝前，而钢丝锯锯齿朝向自己 工具：曲线锯、圆锯机 电动锯割 操作要领： 锯割时必须对着加工尺寸线，及时调整 三、制作模型 1．金属常用连接

铆接、黏接、焊接、螺栓和螺母连接等。 2．木材及其他材料常用连接

杠胶连接、榫接、插接、钉接、膨胀螺钉连接。 3．模型制作的一般步骤

①选择合适的材料；②准备适当的工具和加工设备；③按设计图样划线；④对材料进行加工；⑤装配；⑥进行表面处理；⑦对产品进行评价；⑧对设计方案进行修改，做成展示模型。

【典题1】 (2016·4月省选考)小明在通用技术实践课上，用角钢制作如图所示的简易三角支架。以下操作中正确的是( )

A．将角钢平放在工作台上，用划针沿着角尺的两直角边直接在角钢上划出缺口线 B．将角钢夹持在台虎钳上，用手锯沿着划线方向锯出缺口，并留有锉削余量 C．将角钢夹持在台虎钳上，用圆锉锉掉余量，并将锯割面锉削平整

D．角钢缺口向下，中间位置对准台虎钳的钳口边缘，将其夹紧，用铁锤向下敲打成直角 答案 B

【变式1】 加工如图所示的零件时，先在方钢上划线、冲眼，然后钻孔，再锯割去除槽中的材料，最后锉削成型。以下操作方法中不合理的是( ) A．用划针、划规和钢直尺划线 B．先用样冲冲眼，再用钻头钻孔 C．用方锉锉削槽的底部 D．用圆锉锉削半圆弧面

解析 本题考查了金工操作中各工艺的适用场合。锯割线和锉削的圆弧线需要用划针、划规和钢直尺划线，选项A正确；凹槽底面需要先冲眼后钻孔，选项B正确；钻完孔后需用方锉锉削成直角，选项C正确；半圆弧面需要用平锉锉削，不能用圆锉，选项D错误。 答案 D

【典题2】 (2016·3月省学考)将图(a)所示的钢材加工成图(b)所示的零件。请完成(1)(2)题。

(1)以下加工流程中合理的是( ) A．划线→锯割→钻孔→锉削 B．划线→锯割→锉削→钻孔 C．划线→钻孔→锉削→锯割 D．划线→锉削→锯割→钻孔

(2)在加工过程中，不需要的工具是( ) A．台虎钳 答案 (1)A (2)C

【变式2】 下列手工加工操作中不准戴手套的是( ) A．钻孔

B．攻丝

C．锯割

D．锉削

B．台钻

C．钢丝锯

D．铁锤

解析 钻孔时禁止带手套，防止被高速旋转的钻头卷入发生危险。 答案 A

【典题3】 (2014·省学考)在小锤头上加工如图所示的腰形通孔，合理的加工方法是( )

A．用台钻钻孔，再用手锯锯割 B．用台钻钻孔，再用丝锥攻丝 C．用台钻钻孔，再用锉刀锉削 D．用手锯锯割，再用锉刀锉削

解析 本题的腰形孔，一般要先钻孔，不能直接锯割，也不用丝锥，所以B、D两选项错了。钻孔之后是锯还是锉要分析孔的大小，若孔比较大，一般先锯再锉，孔小则钻好直接锉，因为孔小锯条放不进去。本题腰形孔是在小锤头上，根据题意可知这个孔的尺寸比较小，故选C。 答案 C

【变式3】 手工加工如图所示的铝制部件时，需要进行多道工序加工，有些工序根据需要需重复进行。以下加工方法中你认为不合理的是( )

A．划线后锯割成型 B．样冲冲眼后进行钻孔

C．锉削工序在加工中将多次应用 D．钻孔后用圆锉进行孔内锉削 答案 D

【典题4】 (2015·10月省选考)在如图所示的小铁锤上加工M8的螺纹孔。下列工具中不需要的是( )

A．样冲

B．丝锥

C．圆板牙

D．钻头

解析 本题中用不到圆板牙制作外螺纹丝。 答案 C

【变式4】 在如图所示的连接件上手工加工内螺纹和外螺纹，需要用到的工具是( )

A．划针和样冲 C．锉刀和铁锤

B．划规和钢锯 D．丝锥和板牙

解析 加工内螺纹的工具是丝锥和丝锥板手；加工外螺纹的工具是圆板牙和圆板牙板手。 答案 D

【典题5】 (2015·9月省学考)如图所示是某同学锯割的工件，锯割发生歪斜，下列情况中会造成锯缝歪斜的是( ) A．锯条磨损 B．锯程短

C．起锯时没有用拇指挡住锯条

D．锯割时施压方向不正确 答案 D

【变式5】 下列操作要领和规程中，说法不正确的是( ) A．钻孔时要戴防护眼镜，以防切屑飞出伤害眼睛

B．攻丝起攻时，一只手的掌心按住扳手中部沿丝锥轴线下压，另一只手配合做顺向旋进

C．锯割起锯时，不能用拇指将锯条限定在锯割位置，防止锯条滑动锯伤手指 D．锉削时，在推锉过程中，要使锉刀平稳而不上下摆动

解析 起锯时，为了准确定位，需要用拇指贴住锯条来确定起锯位置，防止锯条滑动锯伤工件，所以不正确的是C。 答案 C

【典题6】 (2014·9月省统考)锉削时，要根据零件加工表面的形状选用不同类型的锉刀。以下示例中锉刀选择错误的是( )

解析 本题考查锉刀的选择，圆锉或者半圆锉的弧面部位只能锉削内圆弧。圆锉锉削外圆弧面或者平面接触面只有一条相切的线，锉削效率低下且锉的局部易较快磨损。 答案 B

【变式6】 如图所示为用同一把锉刀锉削凸弧面工件的示意图，其锉刀不能选择( )

答案 A

1．王勇设计了一个学生用台灯，现想对台灯的性能以及人机关系进行研究，他应制

做出( ) A．概念模型 C．功能模型 答案 C

2.制作如图所示的六角螺母需要用到划线、锯割、锉削等工艺，这些工艺属于( ) A．加工工艺 C．检测工艺 答案 A

3．(2014·3月省统考)以下四种起锯方式中，不容易造成锯齿崩裂的是( )

B．装配工艺 D．铸造工艺

B．结构模型 D．展示模型

解析 起锯时，一般采用从工件远离自己的一端起锯，锯条和工件的倾斜角为15°。 答案 A

4．如图所示为用来夹持小零件的手虎钳。转动蝶形螺母，手虎钳可以夹紧或是松开。铰链处的连接件应采用( )

答案 C

5．如图所示为丝锥扳手和丝锥，攻丝时要将丝锥装夹到丝锥扳手上，以下装夹部位正确的是( )

A．方形部位

B．圆形部位

C．齿形部位 答案 A

D．方形与圆形交接部位

6．若要使工件更加光滑，最合适的工具是( ) A．三角锉 答案 D

7．下列有关锉刀的使用方法，描述错误的是( )

A．在粗锉时，应充分使用锉刀的有效长度

B．锉削时，如锉屑嵌入齿缝内必须及时用钢丝刷清除锉齿上的锉屑 C．锉刀使用完毕时必须清刷干净，且锉刀表面涂上油，以免生锈 D．不可与其他工具或工件堆放在一起，以免损坏锉齿 答案 C

8．(2013·省学考)李刚要从一张长2 000 mm、宽1 000 mm、厚10 mm的木板上分割下一块1 000 mm×1 000 mm大小的木板，下列工具中，最适合的是( )

B．方锉

C．平锉

D．细砂纸

解析 从板上取材，要根据材料的属性和所取材料的形状、大小选择合适的工具。本题是厚10 mm木板，D不合理；在长2 000 mm、宽1 000 mm、厚10 mm的木板上分割下1 000 mm×1 000 mm大小的木板，B、C都要卡住，故选A。 答案 A

9．(2016·4月省选考)小明制作了如图所示的木质相框，边框连接结构采用的是( )

答案 B

10．小张要加工如图乙所示的小铁锤，锯割后需要用锉刀加工如图甲所示R16弧线部分，最合适的锉刀是( )

解析 用锉刀锉削凸形面时，适合用平锉，当锉削凹形面时，适合用半圆形锉刀，从图中可以看出最合适的是半圆锉。 答案 D

11．如图所示，要把左边甲的零件加工成图乙的形状，以下加工合理的是( )

A．锯割→划线→钻孔→锉削→弯折 B．划线→锉削→锯割→钻孔→弯折 C．划线→弯折→钻孔→锉削→锯割 D．划线→锯割→锉削→钻孔→弯折 答案 D

12.如图所示为相框的开口连接配件，其中小孔及凹槽处的圆角直径都为10 mm，利用薄铝片加工该配件，下列操作流程和锉削工具都正确的是( ) A．划线→锯割→锉削→钻孔；圆锉

B．划线→钻孔→锯割→锉削；半圆锉 C．钻孔→钻孔→锯割→锉削；圆锉 D．划线→锯割→钻孔→锉削；半圆锉 答案 B

13．(2015·省统考)手工将一块矩形钢板加工成如图所示的连接片，以下加工流程中合理的是( )

A．划线→锯割→锉削→钻孔→倒角→折弯 B．划线→折弯→钻孔→倒角→锯割→锉削 C．划线→钻孔→倒角→折弯→锉削→锯割 D．划线→锉削→折弯→锯割→钻孔→倒角

解析 在制作如图所示的工件时，一般划线后锯割；锯割后进行锉削；钻孔后再倒角；倒角后再弯折，如果弯折后再钻孔，将会十分不方便 。因此选A。 答案 A

14．陈晨同学用小块铝片(图甲)加工如图乙所示的零件，下列操作方法或加工流程不正确的是( )

A．加工流程为：划线→锯割→锉削→钻孔→弯折

B．锯割下料时，将铝片装夹在台虎钳上加工，推锯加压，回拉不加压，锯程较长 C．弯折时，将该铝片装夹在台虎钳上进行操作 D．钻孔时，用手拿紧铝片以防止移位 答案 D

1．能清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验的模型属于( )

A．草模 C．结构模型 答案 C

B．概念模型 D．功能模型

2．用于产品造型设计的初期阶段，可以将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用的模型是( ) A．概念模型 C．结构模型

B．草模 D．功能模型

解析 模型在不同阶段的作用：(1)草模：初级阶段，构思；(2)概念模型：造型风格、布局安排、人机关系等，从整体上表现产品造型的整体概念；(3)结构模型：造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并进行结构强度试验而制作的模型；(4)功能模型：顾名思义主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用作分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系等；(5)展示模型：真实材料，准确的尺寸，做成与实际产品几乎一致的模型或按一定比例缩放的模型，作为产品的样品进行展示，以便提供实体形象。另外通过展示模型可以直接向设计委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。 答案 B

3．以下操作要领和规程中，说法正确的是( )

A．钻孔时不要戴手套，以防手套被钻头卷进钻床，对操作者的手造成伤害 B．套丝时，双手转动板牙扳手，不断按照顺时针方向旋转直到套丝结束 C．锯割时，一直要用左手拇指指甲将锯条限定在锯割位置，防止锯条偏移 D．采用直锉法锉削平面时，左右手力量大小要始终不变才能使锉刀平稳而不上下摆动 答案 A

4．图甲、乙、丙、丁是用同一把锉刀锉削的金属表面示意图，锉刀应选择的是( )

答案 C

5．用平锉进行锉削加工，不可能出现的表面是( )

答案 C

6．如图为燕尾型垫块，若用钢材加工该零件，且加工面要求较平整。其合理的流程为( )

A．划线→钻孔→锉削→锯割 B．划线→锉削→锯割→钻孔 C．划线→锉削→钻孔→锯割 D．划线→钻孔→锯割→锉削 答案 D

7．(2014·省统考)在矩形铁块上加工如图所示的台阶与通孔，以下工艺流程中合理的是( )

A．划线→锯割→锉削→钻孔 B．划线→钻孔→锯割→锉削 C．划线→锯割→钻孔→锉削 D．钻孔→划线→锯割→锉削 答案 B

8．鲁班采用的卯榫结构是中国传统木构架建筑和家具结构的基础。小李尝试制作木椅面，下列是卯榫结构且最合理的是( )

解析 A、B、C、D四项都是卯榫结构，但B、C、D项中连接极易松动，甚至脱落，A项采用燕尾型，结构合理稳定。 答案 A

9．现有一金属直管，要加工成如图所示两端带内螺纹的弯管，以下关于该零件的制作过程说法错误的是( )

A．应该先把两端端面锉削平整再进行管口倒角 B．加工制作过程应该先锉平整再进行折弯 C．应该先进行螺纹加工再折弯

D．应该选用大小合适的板牙及板牙扳手 答案 D

10．对一块厚度为5 mm的钢板进行锯割，下列加工方法正确的是( )

答案 D

11．小通设计了一款凳子，要使凳面下方的衬板与紧固板连接在一起，下列方案中最合理的是( )

答案 A

12．小明同学要用角钢加工如图工件。回答第(1)(2)两题。

(1)加工该工件，下列流程不合理的是( ) A．划线→锯割→锉削→弯折→钻孔 B．划线→弯折→锯割→锉削→钻孔 C．划线→锯割→锉削→钻孔→弯折 D．划线→钻孔→锯割→锉削→弯折

(2)该工件中四个孔为光孔，加工该工件的下列工具中不需要的是( ) A．划针 答案 (1)B (2)D

13．装修时李勇需要在水泥墙上挂一幅“十字绣”，应选用哪种钉子(或螺丝)较合适( )

B．样冲

C．钻头

D．丝锥

答案 A

14．(2016·4月省选考)将一块大小合适的矩形钢加工成如图所示的零件，以下加工流程中合理的是( )

A．划线→锯割→锉削→钻孔→攻丝 B．划线→钻孔→锯割→锉削→攻丝 C．划线→锉削→钻孔→攻丝→锯割 D．划线→钻孔→攻丝→锉削→锯割 答案 B

15．下列手工加工操作中，要用到板牙的是( )

A．钻孔 答案 C

B．攻丝 C．套丝 D．划线

16．(2015·9月省学考)下列操作要领中，说法不正确的是( ) A．在金属上划线时，划针要紧贴导向工具，且与划针表面垂直 B．锯割时，一般可以从工件远离自己的一端起锯

C．攻内螺纹时，要确保丝锥中心线与孔中心重合，防止将螺纹攻歪 D．锉削时，锉屑堵塞锉刀后应用钢丝刷顺着锉纹方向刷去 答案 A

17．如图是钳工经常使用的台虎钳，以下说法正确的是( )

A．在固定钳身和活动钳身上，各装有钢制钳口，钳口要经过热处理，目的是要消除或减少内部应力

B．夹紧手柄的作用是使固定钳身固紧

C．钳口的工作面上制有交叉的网纹，使工件夹紧后不易变形

D．在夹紧工件时除了用手的力量扳动手柄外，还可以用锤子或其他套筒扳动手柄 解析 A项中钳口要经过热处理来增加自身的硬度，C项钳口的工作面有网纹，目的增大摩擦，防止工件滚动，D项中手柄只能用手扳动。 答案 B

18．小李现要加工一个螺纹孔，其正确的工艺流程是( ) A．划线→冲眼→钻孔→攻丝→孔口倒角 B．划线→冲眼→攻丝→钻孔→孔口倒角 C．划线→冲眼→钻孔→孔口倒角→攻丝 D．划线→冲眼→孔口倒角→钻孔→攻丝 答案 C

19．如图所示b处为能够将板牙固定于板牙架的连接件。以下最适合于此处的连接件是( )

A．膨胀螺丝 C．铆钉 答案 D

20．如图所示的加工方法为( )

B．自攻螺钉 D．紧定螺钉

A．划线 答案 A

21．金属加工过程中，如图所示的工艺是( )

B．钻孔

C．攻丝

D．冲眼

A．钻孔 答案 D

B．攻丝

C．套丝

D．冲眼

22.在用角钢制作三角架过程中，因为划线不正确造成如图所示的结果，其中最有可能的划线是( )

解析 A项和C项所划出的线都是直角，不能造成如图结果，B项划线角度大于90°，两条线重合后角度应小于90°，D项划线角度小于90°，最有可能造成如此结果。 答案 D

23．用边长为50 mm的立方体钢块加工成如图所示的零件，其上面的两个孔为垂直斜面的光孔，以下加工流程合理的是( )

A．划线→钻孔→锯割→锉削→攻丝 B．划线→锯割→锉削→钻孔→攻丝 C．划线→锯割→锉削→划线→钻孔 D．划线→钻孔→锯割→锉削 答案 C

24．下列说法不正确的是( )

A．在冲眼中，样冲始终要和工件表面垂直

B．台钻运转时有细铁丝转出，应关机后再用钢丝刷刷掉

C．禁止用嘴吹或用手抹带铁屑的工件，以免将铁屑吹入眼中或刺伤手指

D．对生锈的地方进行表面处理时，要先进行表面刷光并打上底漆，然后喷涂油漆 答案 A

第一章 结构与设计

[考试标准]

考试内容 常见结构的认识 ①结构的概念 ②结构的受力 稳固结构的探析 ①结构的稳定性 ②影响结构稳定性的主要因素 ③影响结构强度的主要因素 ④结构与功能的关系 简单结构的设计 ①结构设计的主要因素 ②简单结构的设计 经典结构的欣赏 ①结构的实用性 ②典型结构设计的欣赏与评价 考试要求 a b b c c b a c b b

一、常见结构的认识 1．结构的概念

(1)结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

(2)构件：一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。

必考 必考＋加试 必考＋加试 必考 考试属性 2．结构的受力

(1)构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。

受力形式 拉力 压力 剪切力 扭转力 弯曲力 (2)结构的类型

从力学架构与形态方面考虑，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。 结构的类型 实体结构 概念 结构体本身是实心的结构 结构体由细长的构件组成的结构 受力特点 外力分布在整个体积中 支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载 外力作用在结构体的表面上 举例 实心墙、大坝 物体所承受的拉拽力 挤压物体的力 两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力 反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力 作用于物体，使它产生弯曲的力 概念 框架结构 铁架塔、建筑用脚手架 壳体结构 结构体是层状的结构 贝壳、头盔、水立方 二、稳定结构的探析 1．结构的稳定性

结构的稳定性是指结构在外力的作用下维持其原有平衡状态的能力，它是结构的重要性质之一。

2．影响结构稳定性的主要因素

影响结构稳定性的因素主要有：重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面大小、结构的形状。如果结构重心所在点的垂线落在支撑面范围内，则结构处于稳定状态。

3．影响结构强度的主要因素

(1)结构的强度是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。在长方形或六边形的框架中间，加上三角形的支撑构件，可大大增加结构强度。

(2)构件的连接方式通常有两种：刚连接和铰连接。榫接、胶接、焊接都属于刚连接。 4．结构与功能的关系

结构不仅是事物存在的一种形式，而且可以影响事物的功能和作用。结构的改变可以导致事物功能的变化。 三、简单结构的设计 1．结构设计的主要因素

结构设计应考虑的主要因素：符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命。 2．简单结构的设计

根据问题确定具体的设计项目；明确设计目标及要求；进行设计分析；形成初步设计方案；模型或者原型制作；检测、优化和改进设计；设计评价。 四、经典结构的欣赏

优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。我们在赏析和分析这些经典的结构设计作品时，可以从两个角度来进行： 1．技术角度：侧重结构的功能，结构的稳固性和耐用程度，造型设计的创意和表现力，材料，使用的合理性，工艺制造的精湛程度等等。

2．文化角度：侧重文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性特征等等。

一、常见结构的认识 1．结构的概念 2．结构的受力

【典题1】 (2016·4月省选考)如图所示为一款机械手。在力F作用下，拉杆通过连杆带动夹持手绕着销轴转动，将工件夹紧。连杆和夹持手的主要受力形式是( )

A．连杆受拉、夹持手受弯曲 B．连杆受压、夹持手受压 C．连杆受压、夹持手受弯曲 D．连杆受弯曲、夹持手受弯曲

解析 本题主要考查结构与受力，构件的基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等，本题图所示，连杆在拉杆的作用下受压，从而带动夹持手夹紧工件，而夹持手在夹持工件时除了受压，更主要的受力是弯曲形变。 答案 C

【变式1】 (2016·4月省模考)如图所示的交通路牌结构示意图。横杆①②平行与立柱③垂直安装，当路牌遭遇正面强风时，横杆②与立柱③的主要受力形式分别是( )

A．②受压，③受拉、受弯曲 B．②受弯曲，③受弯曲，受扭转 C．②受弯曲，③受压、受弯曲 D．②受压，③受弯曲、受扭转

解析 杆①②都处于悬空状态，靠近路牌一端受到垂直的重力荷载，两杆均受弯曲；立柱③有向横杆方向弯曲的趋势，如又在强风的作用下，立柱在交通路牌的带动下发生扭转变形。 答案 B

二、稳固结构的探析

【典题2】 (2014·省学考)如图所示是一款创意三轮车葡萄酒瓶架。若要提高它的稳定性，有效的改进措施是( )

A．增加瓶筐材料的直径 C．增大两后轮的直径

B．缩短前后轮的距离 D．增大两后轮的间距

解析 本题D项增大了结构与地面的支撑面积，提高结构的稳定性，因此D选项符合题意；A项提高了结构的强度；B项将减小结构与地面的支撑面积；C项升高了结构的重心，也降低了结构的稳定性。 答案 D

【变式2】 如图所示为一款折叠式文具架，利用四边形的几何可变体系调节高度，为了提高其稳定性，以下措施中不正确的是( ) A．降低文具架的高度 B．增大底部支撑面积 C．采用较重的底座

D．将其中的连接方式由铰连接改为刚连接

解析 根据本题意，D项改变连接方式后，折叠式文具架因为刚性连接而形体不可改变，违背了题意，D项错误，A、B、C三项都是增加其稳定性的措施。 答案 D

【典题3】 (2013·省学考)小通家的简易电脑桌，使用一段时间后出现左右晃动。下列改进方案中，合理的是( )

解析 电脑桌在使用一段时间后出现了左右晃动的情况，最可能的是横、竖连接板之间松动导致的，因此属于结构的强度问题。影响结构强度的因素主要有三种，本题其实考查的是结构的形状对强度的影响。A选项影响的是结构的稳定性；C、D选项其实就等于长方形中间加一条平行于边的中线，改变后的结构依然是属于几何可变体系，电脑桌还是会左右晃动；只有B选项中的加竖立横板的方法才能保证不晃动。 答案 B

【变式3】 如图所示为用硬纸板制作而成的座椅，具有一定的强度，能承受一个成年人的重量。下列可以提高纸板椅强度的措施是( ) A．增大纸板椅支撑面 B．提高纸板椅重心高度 C．增加纸板椅座面的宽度 D．增大纸板的横截面

解析 A项增加了纸板椅的稳定性；B项降低了它的稳定性；C项降低了它的强度；D项符合题意。 答案 D

技巧总结：提高结构稳定性的方法(措施)：①降低重心；②增大结构与地面接触所形成的支撑面；③改变结构的形状。提高结构强度的方法(措施)：①改变结构的形状，包括结构的外部形状和构件的横截面形状；②更换更多或者更好的材料；③根据材料改变构件之间的连接方式。

三、简单结构设计

【典题4】 (2012·省考)孙丽对如图所示的户外垃圾桶结构进行改进。以下措施中不合理的是( )

解析 A项、C项通过铰连接增大了垃圾桶的实用性，可行性比较好；B项改变底座的形状，提高了垃圾桶的稳定性，措施可行；D项降低外桶固定点，重心高于固定点连线，桶易翻倒，稳定性差，符合题意，故选D。 答案 D

【变式4】 (2016·4月模考)如图所示是一款千斤顶，其工作原理是：转动丝杆，改变支撑杆间的角度实现升降。下列关于千斤顶结构的说法中，错误的是( )

A．支撑杆用钢板制作成“U型”，既保证强度又减轻质量 B．通过丝杆的转动实现千斤顶的升降

C．蝶型底座，既适用于不同地面，又有较大的支撑面积

D．支撑杆之间采用铰连接，主要是为了便于折叠收纳 答案 D

【变式5】 小刘家的长木凳凳脚与凳板间的连接处出现了松动，以下加固方法中，既美观又有效的是( )

解析 本题考查简单结构的设计。选项A、D在凳子侧面用铁钉固定木条的方法欠缺美观，而B、C相对较好；另外凳脚与凳板间松动用一根铁钉加固强度不够，连接处容易转动，效果不好。选项C的榫接效果较好。 答案 C

四、经典结构的欣赏

【典题5】 山西悬空寺始建于北魏时期，是一处木质框架结构古建筑，紧贴崖壁，半悬空中。从技术的角度评价正确的是( )

A．装饰美观，漂亮，有一定的历史影响力 B．该建筑架构稳定性较差，只有几根柱子支撑 C．木柱和横梁之间的连接方式主要为钉连接 D．插进岩石内的横木飞梁和木柱起主要支撑作用 答案 D

【变式6】 天安门(如图所示)是中国象征性的建筑物，造型威严庄重，气势宏大，雄伟壮丽，是中国古代城门中杰出的代表作，下列叙述中不属于结构评价的是( )

A．城楼上所挂的毛主席画像和两侧的巨幅标语，给古老的天安门赋予了时代的意义 B．城楼建立在巨型条石砌成的须弥座式城台上，造型庄重浑厚，宏伟典雅 C．朱墙黄琉璃瓦顶，天花、斗拱、梁枋等绘满了金龙和玺彩画，金碧辉煌 D．城楼为木结构建筑，60根红漆木柱支撑着重檐歇山式屋顶，雄伟壮观

解析 城楼上所挂的毛主席画像和两侧的巨幅标语，给古老的天安门赋予了时代的意义，属于文化角度的评价，其余三个属于结构评价。 答案 A

1．如图所示为一款塑料材质的小熊存钱罐，该存钱罐属于哪类结构( )

A．实体结构 C．壳体结构

B．框架结构 D．组合结构

解析 读图后可以判断，存钱罐的整体结构属于壳体结构，其整体是由带有一定弧度的较薄的材料制作而成，一旦有外力作用，这个外力将由整个表面承受。 答案 C

2．如图所示的手摇式晾衣架，可以通过顺时针摇动手柄升高晾衣架的高度。在顺时针摇动时，下列针对各部件的受力形式分析正确的是 ( )

A．钢丝受压、转轴受扭转、直柄受剪切 B．钢丝受弯曲、转轴受扭转、直柄受压 C．钢丝受拉、转轴受扭转、直柄受弯曲 D．钢丝受拉、转轴受压、直柄受压 答案 C

3．(2012·省会考)如图所示为移动屏幕支架，其支撑结构类似于伞骨，向上移动套在竖杆上的支撑脚连接件，支撑脚收拢，向下移动支撑脚连接件，支撑脚张开。以下构件的主要受力形式正确的是( )

A．支撑脚受弯曲、连杆受拉 B．支撑脚受拉、连杆受弯曲 C．支撑脚受弯曲、连杆受弯曲 D．支撑脚受压、连杆受压

解析 当支撑脚张开，连杆被拉至水平状态，连杆两端受到沿杆方面使杆伸长的力，因此连杆受拉；支撑脚受地面竖直向上的支持力，同时中部受连杆的反作用力，将发生中部下凹形变，因此支撑脚受弯曲。 答案 A

4．如图所示为悬挂重物的单杆，其各部件的主要受力形式与固定在墙壁上的木杆受

力形式相同的是( )

A．横杆 C．竖杆 答案 A

5．如图是某厂生产的椅子，体重较重的人坐上去或是时间坐久了，椅子四个脚之间的位置会发生改变，从而带来安全隐患。以下改进措施不合理的是( )

B．拉绳 D．重物拉绳

A．在椅子脚之间增加连杆来加固 B．缩短椅脚的长度以降低椅子高度 C．加粗椅脚的直径

D．椅脚使用硬度和韧性更好的材料

解析 本题考查的是影响结构强度的因素。结构的形状、材料和构件的连接方式都会影响结构的强度。“缩短椅脚的长度以降低椅子高度”是与结构稳定性有关，不能提高椅子的强度。故选B。 答案 B

6.如图所示的太阳能路灯，下列受力分析中正确的是( ) A．支撑杆受拉，拉杆受拉，连接杆受扭转 B．支撑杆受弯曲，拉杆受压，连接杆受弯曲 C．支撑杆受压，拉杆受拉，连接杆受弯曲 D．支撑杆受弯曲，拉杆受拉，连接杆受压 答案 C

7.如图所示的车位锁是一种机械装置，主要作用是防止别人占用自己的汽车车位。它与水泥地有较高的连接强度，那么下列连接方式中，比较合理的是( ) A．焊接 C．铆接 答案 D

8．(2014·省统考)设计如图所示的一款椅子，在确定结构尺寸时，要综合考虑各方面的因素，如人机关系、稳定性和强度等。以下尺寸的确定，主要从结构稳定性方面考虑的是 ( ) A．椅子的高度 B．椅脚的横截面大小 C．座面和靠背的大小 D．椅脚之间的距离

解析 本题考查影响结构稳定性的主要因素。改变椅脚之间的距离是通过改变支撑面来改变结构稳定性的。椅子的高度、座面和靠背大小主要从人机关系方面考虑；椅脚横截面的大小主要从结构强度方面考虑。 答案 D

9．如图所示是超市中的购物推车，设计该推车时，下列因素不是必须考虑的是 ( )

B．榫接

D．膨胀螺栓连接

A．超市中的商品的形状和大小 B．推车的结构强度和稳定性 C．推车的高度和宽度

D．超市中商品的种类和价格 答案 D

10．(2014·省学考)如图所示为移动式升降机，下列操作中，不以提高稳定性为目的的是( )

A．工作台升高前，支撑脚伸展后放下

B．工作台升降时，两升降臂协同调整，保证重心落在支撑面内 C．移动时，两升降臂放下 D．移动时，支撑脚收起

解析 本题主要考查影响结构稳定性的主要因素。影响结构稳定性的因素主要有三个：重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状。这三个基本因素相辅相成，需要综合考虑，并没有哪个因素是结构必然稳定的决定因素。但是如果重心在底面的投影不在结构的支撑面内，结构就必然不能保持稳定。只有D选项所描述的情况是为了方便升降机移动位置，与结构的稳定性无关，而且支撑脚收起还减小了结构与地面接触所形成的支撑面大小，反而降低了稳定性。 答案 D

11.电热水壶的底部，一般制成如图所示凹凸不平的形状，这样设计是为了( ) A．增大受热面积 B．减小底部变形 C．美观 D．制造方便 答案 B

12．(2015·10月省选考)如图所示是一款木制衣帽架。为了提高其稳定性，

下列措施中不合理的是( ) A．增大底座的支撑面积 B．缩小立柱的截面积 C．降低衣帽架的高度 D．缩短衣帽钩伸出的长度

解析 本题考查了影响结构稳定性的因素。A选项增大支持面积，能提高结构的稳定性；B选项缩小立柱的截面积，对稳定性没有影响；C选项降低衣帽架的高度，可降低重心，提高稳定性；D选项缩短衣帽钩的长度，使重心的垂线落在支撑面的范围内，可提高稳定性。 答案 B

13．如图所示是一个木制双人秋千，以下改进措施能增加其稳定性的是( )

A．更换原材料，把木质改为不锈钢

B．把支撑架两脚的交叉角度增大，增大其支撑面 C．加粗支撑脚，加固坐椅与钢索的连接 D．加固最上端横杠与钢索的连接部分 答案 B

14．如图所示为中国传统木结构建筑特有的一种结构形式，常见于规模较大的寺庙、宫殿等大型木结构建筑。这种结构一般位于立柱和横梁的交接处，在柱顶加上一层层的弓形肘木，弓形肘木之间垫有方形木块。这种结构在中国传统的木结构建筑中最主要的作用是( )

A．增强上层构架的稳定性 B．将上层构架的荷载传递给柱子 C．防止上方横梁变形、断裂 D．装饰美观

解析 本题中的结构是中国特有的木结构建筑——斗拱，它的主要目的是承担荷载，通过弓形肘木将上层荷载传递给柱子，既美观，又可靠。故选B。 答案 B

15．(2014·9月省统考)如图所示是某吊扇的安装示意图，吊球架通过连接件与水泥天花板连接，合理的连接件是( )

解析 水泥钉也叫钢钉，可以打进水泥等较坚硬的物体，起固定链接作用，也可以用于悬挂较轻物品；自攻螺钉，主要用于木材等的连接，常见于将连接件固定在木板上等；膨胀螺栓，可以将钢管、支架、吊架、托架或设备固定在墙上、楼板上、柱上等，固定强度较大，固定的托架等可以支撑空调外机等较重的设备；六角螺栓与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。 答案 C

16．(2014·省学考)如图所示为一款木制作品展示架，支架与展示板之间采用铰连接，能够实现展示板的转动。请你为该展示架设计一个支撑件，便于将展示板固定于某一倾角。 设计要求如下：

A．支撑件安装在展示板与支架之间，能使展示板上部向后倾斜，在0°～45°之间任意调整并可靠固定。

B．支撑件采用厚2 mm、宽30 mm、长度足够的钢板制作，其余零件自选。 C．结构简单，操作方便。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

(1)以下因素在设计时不需要考虑的是________(在①安装的位置；②支架高度；③板与支架之间的缝隙；④固定方式之中选择一项，将序号填写在“________”处)。 (2)画出支撑件的设计草图(只需画出支撑件)，必要时可用文字说明。 (3)在设计草图上标注支撑件的主要尺寸。

(4)说明该支撑件是如何让展示板实现在0°～45°之间任意调整并可靠固定。

(5)支撑件安装在展示架后，要对该支撑件进行技术试验，以下的试验中，不需要的是________ (在①操作灵活性试验；②展示板不同角度调整和固定试验；③支撑件反复拆装试验之中选择一项，将序号填写在“________”处)。

解析 本题属于设计类习题，主要考查结构设计中各种知识的综合应用，是结构与设计章节中最重要的部分。在(1)问中，是考查具体结构设计所要考虑的主要因素，一般来说连接点并不是安装在支架最高点，因此支架的高度是不需要考虑的。在(5)问中，是考查设计后的技术试验，这些试验的设计要充分与设计要求和生活实际联系起来。本题中，支撑件的反复拆装在实际应用中是没有必要的。

答案 (1)② (2)(3)(4)设计方案可以参考图所示的双面儿童黑板中的相关构件 (5)③

1．(2014·省统考)下列四个椅子，其中杆件受拉的是( )

解析 本题考查结构的受力形式。A杆件受压和受弯曲；B杆件受压；C杆件受弯曲；D杆件受背向的同一直线的两个力，为受拉。 答案 D

2.小华喜欢做家务，他发现传统长臂式晾衣架不方便撑挂圆领衣物，于是尝试对衣架进行改造并制作出木制可变形衣架(如图)。改造后他发现衣架出现了结构不稳定的问题。为此他设计了4种

改进方案，其中最稳定的是( )

答案 C

3．如图所示框锯，是由工字形木框架、绞绳与绞片、锯条等组成，锯条两端用旋钮固定在框架上，并可用它调整锯条的角度。绞绳绞紧后，锯条被绷紧即可使用，此时撑杆的受力形式是( )

A．受拉 受弯曲 C．受压 受弯曲 答案 C

4．如图所示的旋转双层桌子，在试验时发现旋转到最高位置时，桌子容易翻倒。以下改进措施中最合理的是( )

B．受压 扭转 D．受拉 受剪切

A．增加支撑脚的高度 B．增加上桌面的质量 C．增加支撑脚的厚度 D．增大支撑脚的间距

解析 本题考查的是影响结构稳定性的因素。选项A和B都会使桌子稳定性下降，增加支撑脚的厚度会使桌子的强度提高，选项D能增加支撑面积，从而提高稳定性，故

选D。 答案 D

5．如图所示的书报架，在使用过程中，若发现书报架会向后倾倒，以下改进措施中合理的是( )

A．增大两立柱之间的距离

B．增大立柱与支撑杆之间的角度 C．在立柱与支撑杆底端加防滑橡皮套 D．立柱与支撑杆之间连接采用铰连接 答案 B

6．(2014·省学考)如图所示的健身器材，使用者可双手握住扶手，双脚站在踏板上，进行漫步动作。当使用者站在踏板上不运动时，连杆的主要受力形式为( )

A．受拉、受弯曲 C．受扭转、受弯曲

B．受压、受弯曲 D．受压、受扭转

解析 本题主要考查结构与受力。构件的基本受力形式有受拉、受压、受剪切、受扭转和受弯曲等。如题图所示的健身器材中的连杆，只要有人站立在上面，都承受拉力的作用；同时支架在除竖直以外的位置，在受力的情况下，会产生弯曲变形的趋势，因此还表现为受弯曲；若使用者站在踏板上运动，还能表现为受扭转。结合题意，使用者站在踏板上不运动时，连杆主要表现为受拉、受弯曲。

答案 A

7.自拍杆是风靡世界的自拍神器，它能够在20厘米到120厘米长度间任意伸缩，使用者只需将手机或者傻瓜相机固定在伸缩杆上，通过遥控器就能实现多角度自拍。自拍杆的主要受力形式为( ) A．受拉 C．受扭转 答案 D

8．如图所示两根材质匀称的木质横梁，长2.5m，截面规格为3 cm×1.5 cm，两端架在相距为2m的支撑墙上。如按竖摆和横摆两种方式(如图所示)摆放，以下说法正确的是( )

B．受压 D．受弯曲

A．横梁中间放置重物时受力形式为受剪切 B．甲的承重能力大于乙 C．甲图横梁的稳定性好于乙图横梁 D．以上说法都不正确 答案 B

9．用木条制作简易相框，从牢固的角度考虑，相框四个边框的连接宜采用( ) A．榫接 答案 A

10.如图所示为一款壁灯。当杆1与杆2成90°时，杆1与杆2的主要受力形式是( )

A．杆1受弯曲，杆2受弯曲、受扭转 B．杆1受压，杆2受压、受拉 C．杆1受压，杆2受压、受扭转 D．杆1受弯曲，杆2受弯曲、受拉

解析 两杆件均为悬空状态，端部受到与杆垂直的重力荷载，因此两杆均受弯曲；连

B．胶接

C．铆接

D．焊接

接两杆的短竖杆有向杆1翻倒的趋势，从而带动杆2发生扭转形变，因此A项正确。 答案 A

11．如图所示的双层搁物架，中间搁板可以在导轨中抽拉，拉出状态下放置物品时，搁板不会倾翻。搁板的截面为矩形，以下导轨截面结构中合理的是( )

解析 由题干知，搁板的截面为矩形，排除A、C项，又因搁板不会翻倒，B项搁板放置在上面拉开时会翻倒，因此选D。 答案 D

12．如图所示是学生设计的一款可随儿童成长调节高度的椅子，凳面与支撑斜杆采用插接方式连接。为提高整体结构强度并不影响功能，下列改进意见中，合理的是( )

A．加长凳面

B．凳面与斜杆采用榫接 C．斜杆与底座用硬木条榫接 D．凳面与斜杆间采用胶接 答案 C

13.如图所示的钢架椅，后面的椅脚安装了活动支撑片。椅脚与支撑片间采用的连接方式比较合理的是( )

A．焊接 C．松铆连接

B．榫接 D．钉接

解析 根据题干要求，椅脚与支撑片之间需要铰连接。C项为铰连接，A、B、D项均为刚连接，因此C项正确，A、B、D项错误。 答案 C

14.如图是2600年前发源于齐国的一种小型的坐具——马扎。它的两腿交叉，上面绷帆布或麻绳等，可以合拢，便于携带。请问A处应采用哪种类型的连接及具体的连接方式( ) A．刚连接 螺栓松连接 B．刚连接 螺栓紧连接 C．铰连接 螺栓松连接 D．铰连接 螺栓紧连接 答案 C

15．某高档小区，外观气派高雅，房子却很脆弱；细竹竿捅几下，墙体就哗哗掉渣，业主“亲切地”称之为“楼酥酥”。经有关部门检测，结论为楼板混凝土强度低，不满足设计要求。从结构的角度分析造成墙体酥脆的原因可能是( )

A．楼房形状不规范 C．使用了较细钢筋

B．混凝土材料不合格 D．楼层高导致

解析 影响结构强度的一个重要原因就是结构使用的材料。不合格的混凝土材料达不到建筑墙体的要求。楼房的形状影响不到墙面混凝土的强度，故不选A项。钢筋的粗细会决定整个墙体结构的强度，但不会影响混凝土本身的强度，故不选C项。D项不选是因楼层高与墙体强度无关。 答案 B

16．如图所示的结构是用三段相同的角钢焊接而成，角钢形状正确的是( )

解析 在模型图中添加三条辅助线可知是由A项中的三个构件组成的。 答案 A

17．如图所示图乙结构是由图甲和下列四个选项中的一项结构拼凑而成，其中满足要求的结构是( )

答案 C

18．如图所示为一款落地灯，灯杆可绕轴转动以调整高度与照明角度。如果要对此落地灯进行稳定性试验，下列方法中合理的是( )

A．通电进行测试

B．拿掉灯罩测试

D．拿掉平衡块测试

C．调节灯杆角度测试 答案 C

19．通用技术课堂上，学习结构与设计时，刘老师为同学们演示了如图所示的小试验，纸张相同，木块和木块间距不变，能得出的结论是( )

A．结构受压不同，形变相同 B．纸张的结构造型影响强度 C．结构改变能导致功能的变化 D．结构荷载时，造型影响其稳定性 答案 B

20．(2012·3月省考)赵明准备设计一款适合学生公寓用的毛巾架，以下设计的四种方

案，从强度、成本和安全性的角度综合考虑，其中比较合理的是( )

解析 B项方案靠近墙面，使用安全且不易形变，最符合题意。A、C项棱角突出，安全性差；D项离墙太远，伸缩杆易弯曲，结构强度不够。 答案 B

21．(2016·3月省学考)如图所示是一款钣金剪的结构示意图。请完成(1)(2)题。

(1)在加力杆上施加力F时，以下构件的主要受力形式是( ) A．连杆受拉、加力杆受弯曲 B．连杆受压、加力杆受弯曲 C．连杆受拉、加力杆受压 D．连杆受压、加力杆受压 (2)图中的销轴可采用( ) A．铆钉 C．紧定螺钉 答案 (1)A (2)A

22．如图所示是一款便携椅，要求椅面能承重75 kg，台面能承重10 kg。下列检验该椅子稳定性的方案中合理的是( )

B．自攻螺钉 D．膨胀螺栓

答案 B

23．如图所示的凳子，使用时凳脚容易往外撑开。以下四种加固方法中最合理的是( )

答案 C

24．如图所示为一款秋千，设计此款秋千，在确定结构尺寸时，要综合考虑各方面的因素，如人机关系、稳定性和强度等。以下尺寸的确定，主要从结构稳定性方面考虑的是( ) A．底盘的直径

B．主杆的横截面积 D．吊篮的空间大小

C．藤条的横截面积 答案 A

25．如图所示的防震桌，由桌面抵消撞击力，脚架采用斜三角形设计，要将此桌子用在学校教室里，需增加其强度，下列措施不合理的是( )

A．加粗桌腿 B．增厚桌面 C．采用高强度板料

D．在对角桌腿之间增加横档

解析 “在对角桌腿之间增加横档”会影响桌下的躲避空间，是不合理的措施，因此D项不合理，“加粗桌腿”，“增厚桌面”均可增加构件的横截面积，将提高构件所能承受的破坏力，因此A、B项不符合题干要求；“采用高强度板料”是从材料角度

增加了结构的强度，因此C项不符合题干要求。 答案 D

26．如图所示为某支架的试验方案，支架在同一垂直平面内对称放置。立柱和转臂的主要受力形式是( )

A．立柱受压、转臂受弯 C．立柱受扭转、转臂受弯 答案 A

27．如图所示是一款家用笔记本电脑桌，在通用技术课上同学们从多个角度对其进行了评价。老师归纳如下：①采用铰连接，面板方向可调节；②底座安装轮子，移动方便；③底部支撑面大，稳定性好；④造型设计有创意；⑤采用高强度不锈钢材料；⑥适合不同尺寸的笔记本；⑦桌角设计成圆弧形状。请根据上述评价回答下列问题(在“________”处填写合适的序号):

B．立柱受压、转臂受扭转 D．立柱受弯、转臂受压

(1)主要从人机关系角度进行评价的是：________、________；

(2)主要从结构的角度进行评价的是：________、________、________、________； (3)为了提高该支架的稳定性，同学们提出了下列改进方案，其中可行的是________、________(在下列选项中选择两项，将序号填写在“________”处)

①将底座的横杆适当加长；②降低面板的高度；③更换强度更高的材料；④增加上部面板的面积。

答案 (1)②⑦ (2)①③④⑤ (3)①②

28．如图所示，斗拱是中国木构架建筑特有的结构构件。由方形的斗、升和矩形的拱、斜的昂组成。①通常的斗拱结构构造精巧，制作工艺极高。②同时造型美观，如盆景，似兰花，也是很好的装饰性构件。③它位于柱与梁之间，由屋面和上层构架传下来的荷载，通过斗拱传给柱子，因此，它起着承上启下，传递荷载的作用。④它向外出挑，可把最外层的桁檀挑出一定距离，使建筑物造型更加优美、壮观。⑤此外，它还是封建社会中森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡量标准，越高贵的建筑斗拱越复杂、繁华。⑥因为斗拱的重要性，历代建筑对它十分重视。不同时代、不同造型的斗拱，使它成为学者判断建筑时代的重要标志之一。

根据本段材料，回答以下问题：

(1)关于飞檐这种建筑结构的介绍中，从结构设计的技术角度进行描述的是________。(填序号)

(2)从结构设计的文化角度进行描述的是________。(填序号) 答案 (1)①③ (2)②④⑤⑥

29．(2015·10月省选考)张民同学发现结冰的路上有人滑倒，于是用木板制作了如图所示的警示牌。现在需要用3 mm厚，30 mm宽，长度足够的条钢制作一个警示牌支架(辅助材料不限)。设计要求如下：

A．安装支架后的警示牌能稳定地摆放在地面上，警示牌的总高度不低于500 mm。 B．安装支架后的警示牌能放入内部空间为500 mm×400 mm×30 mm的盒中。 请根据上述设计要求和警示牌的尺寸，完成以下任务：

(1)画出支架结构的设计草图(警示牌可以不画)，必要时可用文字说明。 (2)在设计草图上标注支架结构的主要尺寸。

(3)支架与警示牌的连接可以采用________(在①自攻螺钉连接；②紧定螺钉连接；③膨胀螺栓连接中选择一项，将序号填写在“________”处)。

(4)为了防止生锈，适合学生在学校完成的表面处理方法是________(在①表面刷光；②喷涂油漆；③电镀中选择一项，将序号填写在“________”处)。 答案 (1)如图甲所示 (2)如图乙所示 (3)① (4)②

第二章 流程与设计

[考试标准]

考试内容 生活和生产中的流程 ①流程的含义 ②流程对生产、生活和工作的意义 ③时序和环节 ④常见的流程表达方式 ⑤简单的流程图 ⑥流程分析 考试要求 a b a c c c 必考 考试属性 流程的设计 ①流程设计应考虑的基本因素 ②流程设计的基本步骤 ③简单流程设计 流程的优化 ①流程优化的意义及主要内容 ②流程优化与设备、材料之间的关系 ③流程优化过程所应考虑的主要问题 c a c b b c

必考＋加试 必考＋加试 一、生活和生产中的流程 1．流程的含义

流程是一项活动或系列连续有规律的事项或行为进行的程序，也可以理解为为了一定的目的去做事情的顺序。人们在处理问题时，合理的时序和程序过程，就是流程。 2．流程对生产、生活和工作的意义

流程在生活中的意义：提高生活质量、提高工作效率、节约时间、保护身体安全等。 流程在生产活动中的意义：保证产品质量、提高生产效率、节约资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等。 3．时序和环节

先后顺序称为时序，有的时序是不可颠倒的，有的时序是可以颠倒的。我们把完成某一个目标，组织某项生产或某个活动的若干个过程称为环节，环节具有层次性。上一道工序完成之后才能进入下一道工序被称为“串行工序”；几项工作同时进行，被称为“并行工序”。 二、流程的设计

1．流程设计应考虑的基本因素

生产活动的流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员、资金和环境等。不同行业的流程有不同的特点，所以流程设计中应考虑的基本因素也各有差异。流程设计要依据事物的内在属性和客观的变化规律，科学地设计时序和环节，以达到设计目标。

2．流程设计的基本步骤

3．简单流程设计

在设计简单的流程图时，能够在框图、文字、表格中选择一种把流程表达清楚。以最常用的设计框图为例：

①根据对事物的内在属性和规律的分析，以及有关的考虑，将流程的全过程，按每个阶段的功能、作用的不同，分解为若干小过程(环节)，并用方框表示环节。

②按照每个小过程应该经历的时间顺序(时序)，将各个环节依次排开，并用箭头连接。 4．常见的流程表达方式

流程可以使用文字、表格、图示等方式来表达，有些场合还可以用动画、模型等方式来表达。一般采用流程图来表达。 5．简单的流程图

流程图中，用序号或者方框表示某个事项或活动，单向箭头表示事项或活动的时间顺序关系。 三、流程的优化

1．含义：在流程的设计和实施过程中，要对流程进行不断的改进，以期取得最佳的效果，这一过程称为流程的优化。

2．目的：提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境

污染、保证生产安全等。

3．总体思路：流程的优化应在综合考虑各项指标的基础上，抓住主要矛盾，突出重点指标的优化，综合权衡，以达到整体优化的目的。

4．流程优化的内容 工期优化：

①目标：缩短总工期。

②方法：将原有流程中的串行工序改为并行工序。

一、生活和生产中的流程

【典题1】 (2015·10月省选考)如图所示是某垃圾处理厂有机生活垃圾生化处理流程图。下列对该流程的分析中正确的是( )

A．油水分离环节与粉碎环节是串行工序 B．废水收集环节与生物发酵环节的时序可以颠倒 C．固液分离出来的固体经过加工处理后产出生物柴油 D．废水经过生物处理后产出生物菌肥

解析 本题意在考查流程图读题，对串行、并行及时序的理解，油水分离与粉碎环节是并行工序，生物发酵与废水收集环节不能颠倒，固液分离出来的固体经处理后产出有机肥。 答案 D

【变式1】 如图所示是某企业矿泉水生产工艺流程，关于该流程说法中正确的是( )

A．纯水箱储水与小桶灌装机灌装是并行工序

B．二级反渗透主机过滤与臭氧发生器发生臭氧是串行工序 C．石英砂过滤器过滤与活性炭过滤器过滤是串行工序 D．提取生产用水和气水混合器杀菌是串行工序

解析 本题考查了流程图的读题，对串行、并行工序及时序等的理解。纯水箱储水与小桶灌装机是串行工序，选项A错误；二级反渗透主机与臭氧发生器是并行工序，选项B错误；石英砂过滤器过滤与活性炭过滤器过滤是串行工序，选项C正确；提取生产用水和汽水混合器杀菌是并行工序，选项D错误。 答案 C

【典题2】 (2016·4月省选考)将一块大小合适的矩形钢加工成如图所示的零件，以下加工流程中合理的是( )

A．划线→锯割→锉削→钻孔→攻丝 B．划线→钻孔→锯割→锉削→攻丝 C．划线→锉削→钻孔→攻丝→锯割 D．划线→钻孔→攻丝→锉削→锯割

解析 本题考查了金工的相关知识。用划针沿着角尺的两直角边直接在角钢上划出缺口线，会出现较大误差，A选项错误；将角钢夹持在台虎钳上，用手锯沿着划线方向锯出缺口，并留有锉削余量，B选项正确；用圆锉不能将锯割面锉削平整，应为平锉，C选项错误；不能用铁锤向下敲打成直角，D选项错误。 答案 B

【变式2】 用一根截面符合要求的长木料手工加工如图所示的工件，其合理的加工工艺流程是( )

A．下料→划线→锯割→锉削→钻孔 B．下料→刨削→划线→钻孔→凿榫眼 C．下料→划线→刨削→凿榫眼→锉削 D．下料→刨削→划线→凿榫眼

解析 从题中看出A项明显用不到钻孔环节；B项也是钻孔环节没必要；C项划线和刨削环节颠倒。A、B、C三项都错误。 答案 D 二、流程的设计

【典题3】 (2013·省考)如图所示是某谷物烘干系统工艺流程图。某批次谷物从进料斗进入后，经提升机里的水分检测仪检测水分，若达标，则进入排粮管、打包。若不达标，该批次谷物经调质仓被分批送往干燥仓烘干，经排粮仓暂存后再次被送往提升机检测。

运行过程中发现，水分未达标的谷物过多时，系统来不及处理。以下措施中有助于解决该问题的是( ) A．提高打包的工作效率 B．增大干燥仓的干燥能力 C．增大进料斗容量 D．加快排粮线的排粮速度

解析 本题意在通过题意合理进行流程设计，并通过流程图会分析流程设计中哪个环节出现问题，并能提出合理的设计方法，A、C、D项虽然某方面效率提高了，但未达标的谷物这一根本问题得不到有效解决。B项通过提高干燥能力解决根本问题。 答案 B

【变式3】 某洗衣机洗涤时的控制流程为：正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒；如此循环若干次后开始排水，排空后脱水30秒，然后进入清洗流程。关于该流程的设计，下列说法中不正确的是( ) A．设置正转与反转环节是为了提高洗涤效果 B．脱水后再进入洗涤流程可以提高洗涤效果 C．停止2秒环节是为了减少衣服的磨损 D．循环若干次是为了达到设定的洗涤时间 答案 C 三、流程的优化

【典题4】 (2016·3月省学考)如图所示是某工厂优化后的活性石灰生产流程示意图。与优化前的生产流程相比，增加了布袋除尘环节，既回收利用排放物，又减少废气排放量。关于该流程的优化，下列说法中正确的是( )

A．保护了环境，提高了产品质量

B．增加布袋除尘的设备是该流程优化的条件

C．燃烧后的布袋除尘和预热后的布袋除尘回收的是同一排放物 D．提高了生产效率，缩短了生产工期

解析 通过流程图可以看出，该流程的优化没有保护环境，但提高了生产效率，没有缩工期，但提高了产品质量；C选项中，燃烧后和预热后排放的产物不同，一个成煤，一个成活性石灰。 答案 B

【变式4】 如图所示为某造纸厂污水处理工艺优化前后的流程图。请根据流程图完成第(1)(2)题。

(1)关于优化前的流程图，下列说法中不正确的是( ) A．初沉池、生化池、二沉池、气浮环节都会产生污泥 B．达标水排放和污泥回收是并行工序 C．污泥回收工序在气浮工序之前

D．调节池与达标水排放之间的工序是串行工序

解析 根据流程图，气浮工序应在污泥回收工序之前，其余选项均符合题意。 答案 C

(2)比较优化前后的流程图，下列关于优化目标的说法中，不合理的是( ) A．达标水回用主要是为了节约用水 B．纤维回收主要是为了减少原料的浪费 C．污泥制肥主要是为了提高综合效益 D．滤液回流主要是为了废物再利用

解析 纤维回收主要作用是减少杂物、防止堵塞，它并不是污泥制肥的原料。 答案 B

【典题5】 (2014·省学考)如图所示是轴承座的装配结构示意图，上轴瓦和下轴瓦分别安装在轴承盖和轴承座中，六角螺栓穿过弹簧垫圈将轴承盖固定在轴承座上。轴承座的装配，需要以下环节：①安装下轴瓦；②安装轴承盖；③安装上轴瓦；④安装六角螺栓；⑤安装弹簧垫圈；请分析轴承座装配结构和装配工艺，回答以下问题：

(1)合理的装配流程为①→________→________→________→________(将装配环节的

序号填写在“________”处)；

(2)在轴承座的结构中，用到的标准件有：________、________(在①轴承盖，②六角螺栓，③弹簧垫圈，④轴承座中选择两种，将序号填写在“________”处)； (3)装配中使用弹簧垫圈的原因是________(在①提高螺栓强度，②防止螺栓松动，③提高轴承盖强度中选择一项，将序号填写在“________”处)。 解析 使用弹簧垫圈的原因是避免螺纹之间因振动而造成的松动。 答案 (1)③②⑤④ (2)②③ (3)②

【变式5】 如图所示是拨盘装置结构示意图，拨盘和曲柄通过平键与轴连接，转动曲柄可通过轴带动拨盘转动。请分析拨盘的装配结构，回答以下问题：

(1)轴承座左侧零件在轴上的装配有以下4个装配环节：①拨盘安装到轴上，②滚动轴承1安装到轴上；③平键1安装到轴上；④轴套1安装到轴上。正确的装配顺序是________→________→________→________(将装配环节的序号填写在“________”处)。

(2)

在

拨

盘

装

置

中

螺

栓

的

作

用

是

______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。

(3)拨盘装置中，除了垫圈、平键是标准件外，还有________、________也是标准件。 解析 本题考查了装配流程的设计，标准件的判断等综合在一起的题目，分步骤完成，(1)根据图示，零件安装在拨盘上的位置有顺序先后，根据先后确定安装步骤；(2)连接好后，需要有构件固定，螺栓就起到固定作用；(3)轴承和螺栓型号是固定的，具有统一标注代号的零件。

答案 (1)③①④② (2)固定轴系 (3)轴承 螺栓

1．(2013·省考)如图所示是工业交换机的机柜及其安装流程图。根据该流程图，以下说法中正确的是( )

A．“结束安装”与“机柜固定”是并行环节 B．机柜固定后进行绝缘测试 C．机柜定位前要先调平

D．绝缘测试没通过要返回到“机柜调平”这一环节

解析 A项两环节不可同时进行，为串行环节；C项机柜先定位再调平；D项绝缘测试没通过应返回机柜固定环节。 答案 B

2．(2014·省会考)某企业LED路灯生产流程图如下：

关于该流程图，以下说法中合理的是( )

A．若亮灯测试不合格，返修后需重新进行亮灯测试 B．三个“返修”是并行环节

C．“亮灯测试”与“成品测试”环节的测试内容相同 D．“外观检查”环节可在“LED灯焊接在电路板”环节之前 答案 B

3．如图为固体废弃物合理处置流程图。以下关于该流程图的表述不合理的是( )

A．专业垃圾需专业处置

B．居民产生不可回收的白色垃圾直接填埋 C．可再生的资源需要回收

D．水上垃圾有些可作为生产肥料的原料

解析 居民产生的不可回收的白色垃圾可以焚烧发电。 答案 B

4．自助银行指由客户自己完成整个业务流程的银行。为了给客户提供更好的服务，对自助银行系统进行以下优化，其中不属于以安全为目标的优化是 ( ) A．增加取钞、退卡语音提示功能 B．设置智能监控系统 C．采用伪钞识别新技术 D．使用触摸屏新技术 答案 D

5．(2012·省会考)某4S店以前的汽车保养流程是：顶起车辆→润滑工作→调换轮胎→更换机油→放下车辆→清洁打蜡，后来公司优化了保养流程(如图所示)，对于优化后的流程，下列说法中正确的是( )

A．该流程优化后减少了环节 B．顶起车辆和调换轮胎可同时进行

C．顶起车辆和调换轮胎的时序不可以颠倒 D．润滑工作和调换轮胎是串行工序

解析 该流程优化属于工期优化，顶起车辆后才可能对车辆进行各项检测，因此顶起车辆环节必须位于流程的开始，C项正确，B项错误；工期优化仅是将串行工序改为并行工序，不会减少环节，A项错；润滑工作和调换轮胎为并行工序，D项错误。 答案 C

6．小明决定周末和妈妈一起完成以下任务：买菜(1小时)，打扫卫生(2小时)，洗衣机洗衣服(1小时)，晾衣服(0.5小时)，晒被子(3小时)，洗菜(0.5小时)，烧菜(1小时)，刷碗(0.5小时)。运用流程的知识分析，完成以上任务，最少的时间为( ) A．8.5小时 答案 D

7．如图所示为电子废弃物贵金属回收技术流程图，下列说法错误的是( )

B．5.5小时 C．3.5小时

D．3小时

A．中解银环节和金的加工环节可以同时进行 B．粘液处理环节在电解环节之后

C．银的熔化铸造环节和金的加工环节可以同时进行 D．铜转炉环节在制酸厂环节之前 答案 A

8．用一块尺寸符合要求的钢板加工如图所示的钥匙扳手和启瓶器，加工内部缺口的合理工艺流程是( )

A．划线→凿孔→刨削→锉削 B．划线→刨削→凿孔→锉削 C．划线→钻孔→锉削 D．划线→钻孔→攻丝→锉削 答案 B

9．如图所示是内燃机连杆的装置结构示意图，定位套安装在连杆体和连杆盖的螺栓孔中，用于连杆盖在连杆体上定位，上、下轴瓦安装在连杆体和连杆盖的半圆孔中，用于保护连杆不受磨损，螺栓穿过连杆体、定位套、连杆盖安装在螺栓孔中，放上垫片并用螺母拧紧，用开口销将螺栓和螺母固定在一起，防止螺母松动。将零件全部安装到连杆体上，需要以下环节：①安装定位套，②安装连杆盖，③安装上、下轴瓦，④安装螺栓，⑤安装垫片，⑥安装开口销，⑦安装螺母。请分析连杆的装配结构和工艺，回答以下问题：

(1)

合

理

的

装

配

流

程

为

：

①________→________→________→⑤→________→________。(在“________”处填写装配环节的序号)；

(2)连杆装配体中，用到的标准件有：________、________(在①定位套，②垫片，③螺母，④连杆盖中选择两种，将序号填空写在“________”处)；

(3)连接连杆体和连杆盖的螺栓和螺母要求具有较高的强度宜选用的材料是：________(在①不锈钢，②铜，③塑料中选一种，将序号填写在“________”处)。 解析 本题考查的是工艺装配流程，解题时需要仔细读图，流程的时序要严谨考虑，周密周全，还需要了解各个构件的功能，作用，以便完成装配。 答案 (1)③②④⑦⑥ (2)②③ (3)①

1．(2013·省学考)如图所示为某厂电话机的生产流程图。根据该流程图，下列说法中，错误的是( )

A．“手柄装配”和“主机装配”环节是并行的

B．为了保证质量，可以在“包装入库”前再加一个“抽样检查”环节 C．“维修”后可直接进入“外观检查”环节

D．流程图中没有说明外观检查不合格的产品该如何处理

解析 本题主要考查阅读并理解简单流程图的能力。仔细观察后我们发现C选项中的“维修”环节后是需要再次进行“整机功能测试”，而不是直接进入“外观检查”环节。 答案 C

2．如图甲所示是某设计师设计的手机贴膜自助加工机。用户可以通过触摸屏操作，自主完成贴膜的裁剪工作。设计师设计了如图乙所示的操作流程，为了完善该流程，增加“查看价格”和“付费”环节，下列说法合理的是( )

A．“查看价格”不能与“预览”环节合并为一个环节 B．“查看价格”应放在“选择材质”环节之前 C．“查看价格”之后应马上付费

D．“付费”应当放在“是否满意”与“裁剪”环节之间

解析 查看价格可以与预览合并，不同的材质会有不同价格，所以选材质应该在前面，查看价格之后应当紧跟是否满意环节。故本题应选D。 答案 D

3．如图所示是一款新产品的设计流程图，关于该流程，以下说法中正确的是( )

A．若方案不可行，则重新进行市场调查 B．样品制造和修改是并行环节 C．草拟方案和方案论证是串行环节 D．评价不满意，则重新草拟方案 答案 C

4．如图所示为某火电厂的发电工艺流程简图，以下说法正确的是( )

A．外卖或运送至灰渣场的灰来自于排渣机 B．从煤码头运来的煤可以直接放入锅炉中燃烧发电 C．烟气经过处理后降低了其中的颗粒物和硫化物含量 D．发电产生的烟气和灰渣的排放是串行时序

解析 A项外卖或运送灰渣场的灰，一方面来自排渣机，另一方面来自除尘器；B项从煤码头运来的煤要经干煤棚、碎煤机、磨煤机三个环节，才可放入锅炉；D项发电产生的烟气和灰渣是并行时序。 答案 C

5．如图所示为某公司招聘员工的工作流程，如果面试结果为暂不录用，最终的环节是( )

A．人事部初选 C．进入人才库

B．答复应聘者 D．签订劳动合同

解析 这是属于流程运行结果的类型。根据题意，面试结果为暂不录用，则必然进入人才库，最后答复应聘者。 答案 B

6．(2015·3月省学考)如图所示是某造纸厂污水处理工艺优化前后的流程图，关于优化前的流程图，下列说法中不正确的是( )

A．初沉池、生化池、二沉池、气浮环节都会产生污泥 B．达标水排放和污泥回收是并行工序 C．污泥回收工序在气浮工序之前

D．调节池与达标水排放之间的工序是串行工序 答案 C

7．(2014·9月省考)在50 mm×50 mm×5 mm的钢板上手工加工如图所示的梅花形孔，以下加工方法中合理的是( )

A．划线→钻孔→锉削 C．划线→锯割→钻孔

B．划线→攻丝→锉削 D．锯割→钻孔→锉削

解析 划好线后，沿梅花图形打一圈小孔，内部掉落后，再用锉刀锉削整形。 答案 A

8．如图所示，用40 mm×20 mm×2 mm的扁钢(图左)手工加工挂构(图右)，以下工艺流程中合理的是( )

A．划线→钻孔→锯割→弯折→锉削 B．划线→锯割→锉削→钻孔→弯折 C．划线→钻孔→锯割→锉削→弯折 D．划线→锯割→锉削→弯折→钻孔 答案 A

9．如图是甘肃省自学考试网上报名流程，请根据该流程图选择不正确的说法( )

A．该省自学考试网上报名的考生必须开通网上银行 B．新考生需先进行“注册”，而后才能查询开考课程

C．首次登录的考生，必须修订报名信息并设定密码，才能填报考试课程 D．无论新老考生，每次登录后都需网上支付报名费和考试费

解析 通过流程图可知，只有新生注册才需网上支付报名费一次，而老生在每次登录需填报考试课程时需网上支付考试费。

答案 D

10．甬台温铁路和温福铁路的开通对于物流业来说是一件大喜事，如宁波到福州的火车，原先需绕道金华，但现在可以直接经台州、温州到达福州，将原来20多小时的运行时间缩至最短时间3小时51分。这一流程优化对于物流行业而言属于( ) A．工期优化 C．成本优化 答案 C

11．小明使用电脑时，电源插座中的保险管烧了，于是他决定换保险管。更换保险管的正确流程是( )

A．切断电源→拧开保险盖→取下坏保险管→接通电源→换上新保险管→拧上保险盖 B．切断电源→拧开保险盖→取下坏保险管→换上新保险管→拧上保险盖→接通电源 C．拧开保险盖→取下坏保险管→切断电源→换上新保险管→拧上保险盖→接通电源 D．切断电源→取下坏保险管→拧开保险盖→换上新保险管→拧上保险盖→接通电源 答案 B

12．如图所示为一种精密铸造加工的流程图。根据流程图，下列说法中，不正确的是( )

B．工艺优化 D．质量优化

A．压型既可以手工加工也可以通过母模加工 B．快速成型可以做出母模、蜡模和陶瓷型壳 C．流程的开始都需要CAD设计 D．机加工后进行快速成型 解析 机加工后进行压型。 答案 D

13．(2012·省会考)如图所示是高速公路不停车收费系统(ETC)和示意图。汽车通过收

费站时，会被自动识别，不用停车，过路费从卡中自动扣除，拦路器自动抬起栏杆放行，该系统优化了传统收费的流程，提高了通过效率，关于该收费流程的优化，下列说法中正确的是( )

A．不停车收费系统改变了缴费和放行的时序 B．不停车收费系统为收费流程优化创造了条件 C．该流程优化减少了汽车行驶的路程 D．该流程优化解决了高速公路拥堵问题

解析 设备是流程优化的条件，因此B项正确；该流程优化后减少了车辆等待的时间，收费过程，车辆行驶距离没有改变，因此，A、C项错误；高速公路的拥堵由多方面造成，不可依靠一个方面优化解决，D项错。 答案 B

14．(2015·9月省学考)如图所示是某大米加工厂工艺优化前后的流程图，优化后的工艺是对大米加工过程中产生的稻壳和米糠进行加工。请根据流程图完成(1)(2)题。

(1)关于优化前的流程图，下列说法中正确的是( ) A．返回稻谷环节与分离碎米环节是串行工序 B．碾谷环节与分离稻壳环节时序可以颠倒 C．碾谷环节与碾米环节是串行工序 D．稻壳、碎米、米糠是三个并行环节

(2)根据对优化前后流程图的分析，下列说法不正确的是( ) A．增加了设备和生产环节，实现了该流程的优化 B．稻壳发电后的稻壳灰加工成活性炭，减少了排放

C．米糠深加工后产出米蛋白饲料粉和米糠油，提高了综合效益 D．该流程的优化，缩短了大米加工的工期 答案 (1)C (2)D

15．(2014·9月省学考)如图所示是某工厂优化后的焦炭生产工艺流程图。优化后的生产流程，从粗煤气中提炼出硫黄、氨产品等，提高了煤气的质量。

关于该流程的优化，以下说法中不正确的是( )

A．粗煤气经过脱硫、胶氨、脱苯等工序产出，净煤气属于质量优化 B．增加脱硫、脱氨、脱苯等设备是该流程优化的条件 C．提炼出硫黄、氨产品等，充分利用了资源 D．该流程优化的主要目的是缩短工期 答案 D

第三章 系统与设计

[考试标准]

考试内容 系统的结构 ①系统的含义 ②系统的分类 ③系统的基本特性 考试要求 b a b 必考 考试属性 系统的分析 ①系统分析的一般步骤 ②系统分析的主要原则 ③分析影响系统优化的因素 系统的设计 ①简单系统设计的方法 ②系统的设计 c a c c c

必考＋加试 必考＋加试 一、系统的结构

1．含义：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统。 2．构成系统的三个条件

(1)至少要有两个或两个以上的要素(部分)才能组成系统。

(2)要素(部分)之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体。 (3)整体的功能是局部所没有的。

3．对于较大型的系统和比较复杂的系统，根据一定的标准可划分为若干子系统。 4．系统的基本特性

(1)整体性：侧重于“要素(部分)影响要素(部分)，要素(部分)影响整体”

①系统是一个整体，它不是各个要素(部分)的简单相加，系统的整体功能是各要素(部分)在孤立状态下所没有的。

②系统中某个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体功能的发挥。 ③系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。

④系统的要素配合好才能发挥系统的整体功能，换句话说，要素好系统整体性能未必好。

(2)相关性：侧重于“在整体完好的情况下，要素(部分)与要素(部分)，要素(部分)与整体之间的关联”，构成系统的各要素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。

(3)目的性：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这是区别不同系统的主要标志。

(4)动态性：物质都是不断变化的，因此系统是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。

(5)环境适应性：系统都在于一定的环境中，并不断的与外界环境进行物质的、能量的和信息的交换，系统必须适应外部环境的变化。 5．系统的分类

根据需要，系统可以分为自然系统和人造系统，也可以分为实体系统和抽象系统。 二、系统的分析 1．系统分析一般步骤

(1)决策的方法：经验决策和科学决策。

(2)系统分析的含义：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考查、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。 (3)一般步骤：

明确问题收集资料分析计算检验核实

→→→

设立目标制定方案评价比较作出决策2．系统分析的主要原则

(1)整体性原则：系统分析首先要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分：先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。

(2)科学性原则：系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。

(3)综合性原则：当系统存在若干个目标时，需要综合分析，统筹兼顾不可顾此失彼，因小失大。

3．分析影响系统优化的因素

(1)含义：在给定的条件(或约束条件)下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化(或最小化)。 (2)影响系统优化的因素和约束条件

①影响系统优化的因素：对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调节的因素。 ②约束条件：对系统优化起着限制作用，并且不能人为调节的因素。 (3)系统优化的方法

①为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。

②系统优化的方法是多样的，有的运用数学模型求解，有的通过科学的估算、试验等方法实现。 三、系统的设计 1．简单系统设计的方法 2．系统的设计

系统设计实质是利用系统理论(系统观点)对系统(产品)进行设计，其突出的表现是： (1)系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的；

(2)要综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的动态性及环境适应性，既考虑当前，也考虑长远。

(3)要注意系统方案的优化，要从系统整体上考虑优化，再完善子系统的设计。 系统设计的步骤：把系统分成若干个部分；确定各子系统的目标、功能及相互关系；对子系统及系统进行设计、评价。

一、系统的结构

【典题1】 (2015·10月省选考)如图所示是智能家居示意图。通过网络将智能家电、中央空调和安全监控等与计算机连接，构建了高效的住宅设施与家庭事务管理系统，提升了家居的安全性、便利性和舒适性。下列关于该系统的说法中错误的是( )

A．网络故障会影响该系统对各子系统的管理，体现了系统的整体性 B．该系统能随时了解和处理家中发生的状况，体现了系统的相关性 C．该系统能抵抗外界干扰信号的影响，体现了系统的环境适应性 D．该系统提升了家居的安全性、便利性和舒适性，体现了系统的目的性

解析 根据实际生活案例考查对系统的基本特性的理解，系统能随时了解和处理家中发生的状况，这是系统的目的之一，体现的是系统的目的性，而不是相关性，所以B选项错误。 答案 B

【变式1】 如图所示为扫地机器人，它能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。从系统特性角度分析，以下有关该机器人的叙述中错误的是( )

A．能清扫地面、吸纳垃圾，体现系统的目的性 B．有本机、电池、集尘盒等组成，体现了系统的整体性 C．适用面积为150—200 m2，体现了系统的环境适应性 D．用久了，毛刷上卷，清扫效果下降，体现了系统的动态性 解析 系统的环境适应性是因环境变化而变化，是外因的结果。 答案 C

【典题2】 (2015·省学考)汽车的悬挂系统是指车身与车轮之间的支撑系统，由弹簧、避震器等组成。在如图所示的悬挂系统中，车轴分成两段，当遇到路面不平时，一侧车轮的跳动对车身影响比较小，从而提高了汽车的平稳性。关于该悬挂系统，下列说法中不恰当的是( )

A．可以作为汽车系统的一个子系统 B．具有支撑功能，体现了系统的动态性 C．能使汽车更好地适应多种路况

D．有利于提高汽车的整体性能

解析 汽车的悬挂系统具有支撑功能，体现了系统的目的性而不是动态性，故B选项符合题意。 答案 B

【变式2】 一辆自行车系统可以看作由传动子系统、转向子系统、制动子系统、车架子系统等组成。下列要素中，属于转向子系统的是( )

A．前轮

B．后轮

C．鞍座

D．脚蹬

解析 这是考查系统是由若干个子系统组成，子系统又由若干个子系统构成。自行车转向子系统由车把子系统和前轮子子系统组成，所以选A项。 答案 A 二、系统的分析

【典题3】 (2012·省会考)某市经过考查后，借鉴外地经验，选用超强水泥聚合物对全市主干道桥梁的桥面进行改造。投入使用后，桥面铺设层频繁脱落，雨天容易打滑。不久市建委宣布，改造后的桥面不能满足实际要求，需要重新更换。从系统的角度分析，关于该工程下列说法中，错误的是( )

A．没有经过定量分析，违反了系统分析的科学性原则 B．材料的环境适应性差，与决策无关 C．缺少了系统分析的比较、试验等程序

D．通过考查，借鉴外地经验的方法是一种经验决策

解析 系统分析应遵循的原则是：整体性原则、科学性原则和综合性原则。结合题意，通过考查直接借鉴外地经验的做法，缺乏严谨的科学分析，没有进行必要的比较、试

验等过程，是典型的经验决策，因此A、C、D选项不符合题意。材料的环境适应性差，在决策时应充分考虑到因地制宜、科学分析、正确决策。综上所述，B选项符合题意。 答案 B

【变式3】 如图所示，为一款挂烫机，设计时需要综合性考虑喷雾量大、喷雾温度适中、挂架尺寸适合各种服装、成本低、使用方便等多个目标。这体现了系统分析的( )

A．科学性原则

B．综合性原则 D．整体性原则

C．动态性原则

解析 系统分析的原则：整体性原则、科学性原则、综合性原则，注意区分整体性原则与综合性原则。挂烫机的设计需要考虑多个目标，体现系统分析的综合性原则。 答案 B

【典题4】 (2016·4月省选考)如图所示的希罗自动门，祭坛点火使容器l中的空气膨胀，将水压入容器2，利用水的重力使轴3转动，将门打开。当火熄灭时，庙门在重锤的作用下自动关闭。根据描述，以下说法中不正确的是( )

A．利用气压为动力打开庙门，体现了系统的目的性

B．重锤质量增加，需相应增加容器2中水的质量，体现了系统的相关性 C．设计时先考虑容器1，再考虑容器2，体现了系统分析的整体性原则

D．设计时根据开关门所需力的大小，计算出重锤和水的质量，体现了系统分析的科

学性原则

解析 本题考查了系统的基本特性。利用气压为动力打开庙门，体现了系统的目的性，A选项正确；重锤质量增加，需相应增加容器2中水的质量，体现了系统的相关性，B选项正确；容器l与容器2是系统中的两个要素，两者具有相关性，C选项错误；计算出重锤和水的质量，体现了系统分析的科学性原则，D选项正确，故答案应选C。 答案 C

【变式4】 刘祥发现使用普通的手拉车(图甲)上下楼梯不方便，于是，他想将其改装成方便上下楼梯的手拉车。请完成下列各题，在有“________”处填上相应的内容。

(1)组合轮轮距L大小会影响手拉车上下楼梯的使用效果。假设每级楼梯深度为a，高度为b，请你通过系统分析，依据组合轮在下楼梯时的各个状态图(丙)，说明组合轮轮距L一般应满足________(请在下列选项中选择一项，填写序号：①L＞a；②L＞b；③L＜b)。这种通过数学定量计算、分析的方法遵循了系统分析的________原则。

(2)将普通轮换成组合轮后，能使手拉车具有更好的________(请在下列选项中选择一项，填写序号：①环境适应性；②动态性；③相关性)。

解析 根据题意，上下楼梯时与台阶接触的主要是手拉车的后轮，故正确答案是“后轮”。(2)由题意与图丙可知，组合轮在平地上滚动与普通轮没有太大区别，它的优势在于上下楼梯时，通过小轮的滚动替换，实现在台阶上的平滑滚动，要较好的实现这一功能，小轮的轮距(L)必须大于台阶的高度(b)，所以②L>b符合题意。通过数学的定

量计算、分析是典型的科学性原则。(3)组合轮替换了普通轮，不仅能很好的适应普通的平地环境，而且还能较好的适应有台阶的环境，大大提升了手拉车的环境适应能力，故选①。

答案 (1)后轮 (2)② 科学性 (3)①

【典题5】 (2015·省学考)小通准备对家里的电路系统进行升级改造并制定了优化目标。他请装修公司完成该优化工程，双方签订合同，工程款总额为10 000元。请回答第(1)(2)题。

(1)装修公司根据用电器功率的大小分别计算出每路电线的粗细规格，该方法遵循了系统分析的( ) A．科学性原则 C．整体性原则

B．综合性原则 D．安全性原则

解析 根据题意，装修公司根据用电器功率的大小计算出电线的粗细规格，显然遵循了系统分析的科学性原则，A选项正确。 答案 A

(2)在该系统优化过程中，总额10 000元属于( ) A．优化目标 C．目标函数

B．约束条件 D．影响优化的因素

解析 在该系统优化过程中，总额10 000元属于约束条件，故B选项正确。 答案 B

【变式5】 舟山跨海大桥于2009年12月25日正式通车。大桥建成后，使舟山更紧密地融入长三角经济圈。大桥设计要求最大能抗17级超强台风，最大通航等级为5万吨级，使用年限为100年。在大桥施工时为了保证质量、缩短工期、降低成本，需要对工程进行优化。下列属于影响系统优化的因素是( ) A．抗台风等级 C．使用年限

B．最大通航等级 D．工程项目的管理水平

解析 系统优化的影响因素是指对系统的目标产生显著影响，并且可以人为调节的因素。选项A、B、C都是系统设计时提出的要求，在施工时是不可人为调节的。而选

项D工程项目的管理水平直接影响着施工的质量、工期、成本等，并且是可以人为调节的，故D选项符合题意。 答案 D 三、系统的设计

【典题6】 (2015·省学考)如图所示为电子围栏系统示意图。它由控制主机、围栏和报警装置等组成。当围栏遭到入侵者触碰或破坏时，能发出电脉冲将入侵者击退，并向安全监控设备发送信号，报警装置发出报警信号。请根据示意图和上述说明，回答第(1)(2)题。

(1)下列关于该系统的说法，不正确的是( )

A．该系统具有威慑、阻挡、报警等作用，体现了系统的目的性 B．该系统遭到触碰和破坏时都会报警，体现了系统的相关性

C．当电子围栏中的导线出现故障时，会影响系统正常工作，体现了系统的整体性 D．该系统不受气候等因素的影响，体现了系统的环境适应性

解析 相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系，重在相互之间的影响。目的性是指系统需要实现的功能。B选项的报警功能是该电子围栏的重要功能之一，主要体现了系统的目的性。 答案 B

(2)下列对该系统的优化措施中，不正确的是( ) A．配备蓄电池，在停电的情况下能正常工作 B．夜间直接将220 V电源接入围栏，增大电击强度 C．增加联动输出接口，与公安部门的报警中心实现联动 D．增加利用网络进行远程布防、撤防操作的功能 解析 不符合安全性前提。

答案 B

【变式6】 如图所示是小刘设计的中药切片机。其切片的原理是：电机通过皮带带动凸轮转动，凸轮顶着摇臂，摇臂推动滑套在滑轴上做上下运动，连接在滑套上的切刀重复切片。该切片机切刀切力较小，以下是小刘经系统分析后的优化方案，较合理的是( )

解析 A项如果减轻滑套的重量和体积，切刀切力变小；C项增加摇臂槽的长度，运动将增加行程；D项增加电机的转速，速度变快，但切刀切力不变。B项在滑套上加弹簧，可增加切刀切力。 答案 B

1．如图是汽车用的手摇千斤顶，以下叙述中，不属于构成千斤顶系统的条件的是( )

A．千斤顶由支撑杆、螺杆、螺母、手柄、底座等要素构成 B．支撑杆、螺杆、螺母、手柄等相互关联却又成一体

C．千斤顶能顶起汽车，这不是各组成部分能实现的 D．手柄上加塑料套、螺杆螺母加润滑油后，操作更方便

解析 此题考查的是构成系统的三个条件：一是要有两个或两个以上的要素(部分)组成，二是要素(部分)之间必须相互关联，三是单个要素(部分)不具有系统的整体功能。鉴于此，选择D。 答案 D

2．赵明家要进行装潢，决定自己设计家里的用电系统，为了用电安全，便于使用和维护，赵明把用电系统分解成几个子系统，下列分解方案中合理的是 ( ) A．照明子系统、空调子系统、插座子系统、安全保护子系统 B．安全保护子系统、照明子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统 C．日光灯子系统、照明子系统、空调子系统、插座子系统 D．照明子系统、空调子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统

解析 考查根据生活实际，对家庭电气系统划分合理的子系统。二孔和三孔插座再划分成两个子系统意义不大，所以B、D都不正确，而日光灯子系统就是照明子系统的一部分，所以C不正确。 答案 A

3．(2016·3月省考)如图所示是农田智能灌溉系统示意图。系统根据监测的气象、土壤、农作物等相关信息，控制灌溉设备工作，使土壤保持合适的湿度和肥力，达到降低人力成本、提高生产效率、节水节肥的目的。请根据上述说明，完成(1)(2)题。

(1)下列关于该系统的说法中，不正确的是( ) A．实现了农田的智能化管理，体现了系统的目的性

B．数据库能存储监测到的各种数据信息，体现了系统的环境适应性 C．灌溉设备需要定期维护，体现了系统的动态性

D．数据库、信息采集等出现异常，会影响农田灌溉，体现了系统的整体性

(2)为了提高该系统的性能，需要进一步优化。下列不属于影响系统优化的因素是( ) A．对气象、土壤、农作物的监测精度 B．有线、无线、GPS的传输精度 C．天气、气候、农作物的生长特性 D．灌溉设备的产品质量 答案 (1)B (2)C

4．某四轮驱动越野车(如图所示)，动力被分配到四个车轮上，减少车轮打滑及空转，使其能爬坡。另外，还加强了底盘，增强了离地间距，车辆可以在起伏不平的道路上行驶，上述特点主要表现该越野汽车系统具有较好的( )

A．整体性 C．环境适应性

B．相关性 D．动态性

解析 越野车可以在起伏不平的道路上行驶，体现了系统对复杂路面环境的适应，所以选C项。 答案 C

5．房车兼具“房”和“车”两大功能，但其属性还是车，是一种可移动、具有居家必备的基本设施的车。车上的居家设施有“卧具、炉具、厨具、沙发、餐桌椅、空调、电视”等家具和电器，可分为驾驶区域、起居区域、卧室区域、卫生区域、厨房区域等。从系统的角度分析，下列说法不正确的是( ) A．具有居室和车辆的功能，体现了系统的目的性

B．系统中任何部件出现故障，都将影响房车系统的运行，体现了系统的整体性 C．系统能适应不同的路面和气候条件，体现了系统的环境适应性

D．系统中的驾驶、起居、卫厨等区域的子系统相互影响，体现了系统的动态性 答案 D

6.如图所示为某品牌智能手环，支持通话功能，能记录佩戴者的健身数据，进行计步、测距、记录卡路里燃烧量等操作，帮助我

们进行健身，同时也加入了睡眠监测功能，可设定闹钟等。这款手环支持与大部分智能手机匹配，在待机方面充电5小时即可工作4天。请完成第(1)(2) 题。 (1)关于该系统，下列说法中正确的是( )

A．经历长期充放电之后，电池容量下降，体现了系统的整体性 B．该手环支持与大部分智能手机匹配，体现了系统的相关性 C．支持通话功能，体现了系统的环境适应性

D．该手环能记录佩戴者的健身数据，帮助我们进行健身，体现了系统的目的性 (2)该手环佩戴在人的手腕，洗手时容易被水渗入到手环内部的电子元件，造成手环的损坏。要对该系统进行优化，其约束条件是( ) A．设计人员的水平 B．手环的制造成本 C．密封件的选用 D．新型防水技术的掌握

解析 (1)根据题意，电池容量随着使用时间的增加而减少，体现系统的动态性；手环与大部分智能手机匹配，体现了系统的环境适应性；通话功能也是手环的拓展功能之一，体现了系统的目的性；手环记录数据帮助健身，体现了系统的目的性。故D选项符合题意。

(2)约束条件是指对系统优化有影响，但又不能人为调整的因素。根据题意，要对该手环进行优化，A、C、D选项都是人为能调整的优化方面，只有B选项，手环的制造成本是设计时就确定的，在优化过程中不能随便增加，属于约束条件，故B选项符合题意。

答案 (1)D (2)B

7．(2014·省学考)如图所示是某电缆生产系统示意图，导线经放线设备后穿过模具，牵引设备将导线拉直并牵引导线。屏蔽层挤出机和绝缘层挤出机分别向模具中挤入屏蔽材料和熔化的绝缘材料，并使其包裹在导线上，经水槽冷却后收线。以下关于该系统的说法中，错误的是 ( )

A．牵引设备故障，会影响绝缘电缆的生产，体现了系统的整体性 B．牵引设备的导线牵引速度应与挤出机挤出量相适应，体现系统的相关性 C．屏蔽层挤出机产生故障，系统停止工作，体现系统的环境适应性 D．牵引设备中滚轮磨损，影响电缆质量，体现系统的动态性

解析 屏蔽层挤出机是系统的一个要素，“屏蔽层挤出机产生故障，系统停止工作”反映的是系统的任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体功能的发挥，是系统整体性的表现，因此C项符合题意。 答案 C

8．下面是关于钟表的结构图和文字描述，结合自己的理解，请回答第(1)(2)题。

钟表主要由原动系、传动系、擒纵调速系、指针系和上条拨针系等部分组成。机械钟表用发条作为动力的原动系，经过一组齿轮组成的传动系来推动擒纵调速器工作，再由擒纵调速器反过来控制传动系的转速。 (1)下列关于该钟表系统说法正确的是( )

A．各个齿轮发挥着各自的作用，缺一不可，这体现了系统的相关性 B．由于零件的不断磨损，会出现走时不准的情况，这体现了系统的动态性 C．原动系、传动系、发条和齿轮等都为该钟表系统的子系统 D．该钟表的主要功能是为了精确计时，体现了系统的整体性 (2)下列说法错误的是( )

A．二轮、三轮、四轮的受力形式为受扭转 B．棘爪的作用是为了防止发条中的能量被迅速释放 C．通过柄轴上发条的上条系统，该系统是一个减速系统 D．发条和游丝的受力形式为受扭转

解析 (1)A项体现系统的整体性；C项发条、齿轮为钟表系统的元素；D项体现系统的目的性；B项正确。

(2)D项发条和游丝受的是弯曲力。 答案 (1)B (2)D

1．如图是一款普通电吹风，由电动机、风叶、电热元件等若干部分组成。关于该电吹风的下列说法中不正确的是( )

A．吹热风功能是电吹风作为系统的条件之一 B．只要有多个部分组成，电吹风就可以构成系统 C．电动机和风叶是关联的

D．电吹风整体功能是其他部分所不具有的

解析 系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。所以只要有多个部分组成，电吹风就可以构成系统是错误的。 答案 B

2．如图所示是一款可以控制水流量的节水龙头，拉起手柄至不同的刻度，可以控制不同的出水量，从而避免浪费。下列有关节水水龙头系统优化的说法中，不合理的是( )

A．在水龙头上增加了带刻度的提起手柄，降低了水龙头的生产成本 B．该系统通过改变原有节水龙头中的要素来实现系统优化 C．该系统优化以控制用水量为目的

D．自来水的水压是水龙头出水量控制优化的约束条件 答案 A

3．如图所示某品牌漏电保护器的橙色跳闸按钮边上写着“每月按一次”提醒语，确保时间一长，漏电保护的功能还正常，如果橙色跳闸按钮按下后，不能可靠跳闸，应该及时更换。这主要体现了系统的 ( )

A．整体性 答案 D

4．(2013·省会考)如图所示是一款铺在地上取暖的地热毯，设计时需要统筹兼顾电热效应高、电磁效应低、安全可靠、成本低、底层隔热性能好等诸多目标。这体现了系统分析的( )

B．相关性

C．目的性

D．动态性

A．科学性原则 C．动态性原则

B．综合性原则 D．整体性原则

解析 “统筹兼顾……诸多目标”体现了系统分析的综合性原则，因此B项正确。

答案 B

5．如图是一装有自动驾驶系统的汽车，汽车自动驾驶系统有以下部分组成：①车道偏离检测系统(它会遵循道路标志和声音警告并在车辆开始偏移车道时纠正方向)；②自适应巡航控制系统(它会和前面的车辆保持一个恒定的距离); ③自动泊车系统(可将汽车倒进停车位)；④紧急制动和卫星导航系统。以下说法错误的是 ( )

A．当检测到人要过公路时，能自动停车，体现了系统的目的性 B．自动驾驶系统减轻了人的劳累，提高了安全性，体现了系统的目的性

C．当卫星导航系统出现故障时，自动驾驶系统就会受到影响，体现了系统的动态性 D．自动驾驶系统的功能是各个子系统所没有的，体现了系统的整体性

解析 当卫星导航系统出现故障时，自动驾驶系统就会受到影响，体现了系统的整体性。 答案 C

6．如图所示是上海世博园“阳光谷”，该建筑的内部采用钢结构，若其中一根构件出现问题，会引起其他构件受力发生变化，从系统特性的角度分析，这体现了系统的( )

A．相关性 C．环境适应性 答案 A

7．(2014·省学考)如图所示是液体原料定量控制系统。其工作过程是：流量计检测到流出的液体原料流量值，把信号反馈给控制器，与设定的流量值进行比较，达到设定的流量值时，控制器控制桶泵关闭。

B．动态性 D．目的性

在桶泵停止运行后，由于软管中的原料具有惯性会继续流动，导致误差。为了提高计量精度，以下对该系统进行优化的措施中合适的是________(在①减少软管的直径；②提高流量计的计量精度；③在软管出口端加电磁阀与桶泵同步控制中选择一项，将序号填写在“________”处)。 答案 ③

8.如图所示的电磁炉，在电视购物节目中有以下的广告语，其中能体现系统的环境适应性的是( )

A．先进无极变速散热风扇，散热快、噪音低 B．四位数码显示，操作方便

C．110～220 V工作电压，恶劣电网不用愁 D．纯平触摸式感应控制，操作简单 答案 C

9．如图所示为自行车后轮上的飞轮内部结构图，当人踩踏自行车踏板时，踏板处的链轮通过链条带动飞轮中链轮转动，链轮再通过棘轮和棘爪带动后轴转动，由于后轴与自行车后轮刚连接，使后轮也随之转动，从而使自行车前进。根据以上描述，以下说法正确的是( )

最

A．在踩踏踏板使车前进时，后轴主要受力形式为受拉 B．要使自行车前进，从正面看，该图的链轮将是顺时针旋转 C．棘爪有带动后轴转动的作用

D．飞轮中的链轮比踏板处的链轮直径小，这种转速转换系统实际是减速系统 解析 A项通过题意判断后轴受力应是弯曲力；B项要使自行车前进，链条带动链轮

转动，从正面看，链轮是逆时针转动；D项飞轮中的链轮比踏板处链轮直径小，增速省力。 答案 C

10．(2016·4月省选考模拟)如图所示是一款电动公共汽车，满电状态的续航里程是80公里左右，刹车系统与燃油汽车相比，灵敏度要差一点，车速限制是60码，耗完电后再充满需要5～7小时。以下关于该电动公共汽车系统的说法中，错误的是( )

A．电动公共汽车能实现节能减排，体现了系统的目的性

B．发动机输出功率与刹车制动系统相互匹配，体现了系统的相关性 C．发动机产生故障，系统停止工作，体现了系统的环境适应性

D．续航里程会越来越短，随车电瓶需定期维护和更换，体现了系统的动态性 解析 发动机产生故障，系统停止工作，体现系统的整体性。 答案 C

11．(2013·省会考)如图所示为缺失了水位控制装置的自动供水系统，以下对该系统的修复方案中，合理的是( )

解析 本题考查简单的系统设计。根据进水阀、浮球等组成的杠杆的工作原理及该系

统中各件间的联系及整体功能可知，当C项水位升高时，进水阀关闭。 答案 C

12.如图所示，是一款卷轴式太阳能充电板，携带方便，收缩自如，很适合户外运动时携带；两端装有电源开关、USB接口以及用来显示电量的LED指示灯。若对太阳能充电板进行优化，使之在相同充电时间的情况下，对通过USB接口的外接电池充

电量越多。以下五个部件：①太阳能电板，②旋转扣，③LED指示灯，④电源开关，⑤USB接口，其中与优化目标有关的是( ) A．①④ B．① C．①⑤ D．③⑤ 答案 B

13.一款名为“阳光满罐”的罐子如图所示，它在阳光照射下即可充电，天黑会自动发光。使用一段时间后，罐子发光的时间变短了，该现象体现了系统的 ( ) A．环境适应性 C．动态性

B．整体性 D．目的性

解析 “使用一段时间后，罐子发光的时间变短了”反映了产品随着时间的增加，其性能变差的状态，是产品老化的体现，符合系统的动态性的表述。C项正确。 答案 C

14.如图所示是一辆太阳能家用轿车，采用碳纤维材料，整车重750公斤。拥有一块约5.8平方米的太阳能电池板，电池容量为15kw/h，

单次充电后续航里程超过1 000公里，最高时速达126公里/小时。该车还内置了智能导航系统，可与智能手机相匹配，根据天气情况和用户日程规划最合理的出行路线。以下关于该车的说法正确的是( )

A．该车采用太阳能供电，体现了系统的环境适应性 B．车辆的续航里程受限于电池的容量，体现了系统的相关性

C．该车的智能导航系统还能与手机相匹配规划出行路线，体现了系统的综合性 D．该车重量仅750公斤，降低了车辆的能耗，体现了系统的动态性 答案 B

15.如图所示的ATV概念车不单借助轮子行进，同时也可借助类似动物的腿移动，征服难以应对的地形。它的驾驶舱距地面很高，易于驾驶员观察前方动向，如有麻烦，可及时做出反应。ATV概念车的这种特性表明该车具有良好的 ( ) A．整体性

B．相关性 D．动态性

C．环境适应性 答案 C

16．(2015·9月省学考)如图所示是某幼儿园门口的人脸识别系统，利用计算机图像处理技术从视频中提取人脸特征，与资料库中的人脸特征进行对比，确认进入人员的身份。请根据示意图和上述说明，完成(1)(2)题。

(1)下列关于该系统的说法中，不正确的是( ) A．确认进入人员的身份，体现了系统的目的性

B．图像采集不清楚，会影响特征对比的准确性，体现了系统的相关性

C．提取的人脸特征与资料库中的人脸特征对比不一致时，无法开门，体现了系统的动态性

D．摄像头出现故障时，会造成识别失败，体现了系统的整体性

(2)为了提高该系统的性能，需要进一步优化。下列不属于影响系统优化的因素是( ) A．人脸特征识别的准确性 B．计算机图像处理的速度 C．图像采集的精度 D．进入人员的人脸特征 答案 (1)C (2)D

17．如图所示为某单位大门的控制系统，具有门禁、对讲和考勤功能。职工进门时把

手指放到指纹采集器中。经门禁控制器识别后控制电锁打开插销，进入大门后自动关闭，出门时，按出门按钮，门禁控制器直接控制电锁打开插销，外来人员通过门铃对讲机与室内人员联系，考勤机根据指纹信息进行考勤。请针对该系统回答以下问题：

(1)根据示意图及描述，分析职工进门时的系统控制过程，在方框图中填写相应内容。 指纹采集器→门禁控制器→①→②→插销打开

(2)系统示意图中除了门禁子系统外还有________、________两个子系统(在①指纹采集；②考勤；③门铃对讲；④出门按钮中选择两项，将序号填写在“________”处)。 (3)该系统有较强的抗电磁干扰能力，从系统的特性分析，说明该系统具有良好的________(在“________”处填写相应内容)。

答案 (1)①电锁控制器 ②电锁 (2)②③ (3)环境适应性

第四章 控制与设计

[考试标准]

考试内容 控制的手段与应用 ①控制的含义 ②控制的手段和方法 ③控制的应用 考试要求 b a b 必考 考试属性 控制系统的工作过程与方式 ①简单开环控制系统的基本组成和工作过程 ②闭环控制系统的基本组成 ③简单的闭环控制系统的方框图 ④控制器和执行器的作用 闭环控制系统的干扰与反馈 ①反馈的含义 ②简单控制系统运行的主要干扰因素 ③闭环控制系统中反馈环节的作用 ④闭环控制系统的工作过程 ⑤功能模拟方法和黑箱方法 控制系统的设计与实施 控制系统方案的设计 c b c c b c b b a c 必考＋加试 必考＋加试 必考＋加试

一、控制的手段与应用 1．控制的含义

(1)含义：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。

(2)构成控制的三要素：控制的对象、控制要达到的目的和控制手段。 2．控制的手段和方法

(1)按控制过程中人工干预的情形分：

①人工控制：控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行。

②自动控制：在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。 (2)按执行机构的不同分：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。 3．控制的应用

(1)生活：控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程序下按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的需要。

(2)生产：生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制，控制在生产中得到了广泛的应用。

(3)军事国防：控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。 二、控制系统的工作过程与方式

1．简单开环控制系统的基本组成和工作过程 简单开环控制系统的基本组成和工作过程：

概念：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。 特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。 方框图：

输入量输出量――→控制器―→执行器―→被控对象――→ 2．控制器和执行器的作用 输入量：控制系统的给定量。

控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。 控制量：执行器的输出信号。

被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程。 输出量：控制系统所要控制的量。 3．闭环控制系统的基本组成

概念：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。

基本组成：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器(检测装置有的开环系统也有)。

4．简单的闭环控制系统的方框图

闭环控制系统各部分的作用： 给定量：即输入量。 被控量：即输出量。

检测装置：测量出被控量并返回到系统的输入端。

比较器：将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值。 三、闭环控制系统的干扰与反馈

1．干扰因素：

在控制系统中，除输入量(给定值)以外，引起被控制量变化的各种因素称为干扰因素。 2．反馈

含义：在自动控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，称为反馈。

反馈方法：利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方向，称为反馈方法。 3．功能模拟法与黑箱方法

(1)功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。

(2)黑箱方法：通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法。

四、控制方案的设计与实施

1．在设计控制系统时往往是通过了解被控对象的输入与输出之间的关系确定控制器，而需要控制的量往往确定为被控量，控制量为可控制的并对抑制干扰和保持系统稳定有明显作用的量，对执行器、检测器的选择要根据被控量和控制量的需求，还要根据条件进行。

2．在设计过程中需要思考的内容有：系统要达到的目标，控制的对象，被控对象的特性，被控量和控制量，外界的主要干扰因素，怎样的方案既达到目的又经济、易于实现，设备和元件。

一、控制的手段与应用

【典题1】 (2014·省学考)如图所示是一款智能垃圾桶。投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭，该控制系统的控制手段和控制方式属于( ) A．手动控制、开环控制 B．自动控制、开环控制 C．自动控制、闭环控制 D．手动控制、闭环控制

解析 该控制系统人没有全程参与，整个控制过程由系统自动完成，且输出量对本系统的输入量无任何影响。信号是单向传递。 答案 B

二、控制系统的工作过程与方式

【典题2】 (2015·省学考)某校学生设置了雨天自动关窗装置，其工作原理是：下雨时，湿度传感器把检测到的雨水信号传给放大及处理电路，启动电动机关闭窗户。关于这个控制系统，下列说法中，正确的是( ) A．雨水信号是输出量 B．控制器是电动机 C．执行器是湿度传感器 D．被控对象是窗户

解析 该系统是开环控制系统，输入量是雨水信号，控制器是放大及处理电路，执行器是电机，被控对象是窗户，输出量是窗户关或开。因此，D项正确。 答案 D

【变式1】 如图所示为高速公路汽车速度监测系统，测速雷达测量车速，经控制器判断后，控制摄像头将超速车辆的图像信息记录下来，作为违章处罚的证据。该速度监测系统中的被控制对象是( )

A．汽车

B．测速雷达 D．摄像头

C．速度显示器

解析 首先确定输入、输出，输入量为汽车速度，输出量为记录超速车辆的图像信息，其次确定被控对象，哪个装置记录超速车辆的图像信息，题干中容易看出，摄像头。所以答案是D。如果再深入研究可以发现，该题的执行器也是摄像头。

答案 D

【典题3】 (2014·省学考)如图所示为某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。请回答下列各题，填写“________”处的相应内容。

(1)该运货车的控制方式属于________。(在①闭环控制；②开环控制中选择一项，填写序号)

(2)该运货车的控制手段属于________。(在①手动控制；②自动控制中选择一项，填写序号)

(3)该控制系统中，若车上与卸货平台相接触的限位开关损坏，可能造成________。(在①车到了卸货平台后，电机继续转动；②车到了卸货平台后，不等卸货马上返回装货平台；③传感器无法检测载货量中选择一项，填写序号)

(4)为了防止装货时载货量达到设定值的瞬间，车就开走，产生危险。针对此情况，以下对该系统进行优化的措施中合适的是________。(在①提高传感器的灵敏度；②增加延时装置，装货后延时几秒钟再开动；③降低电机转速中选择一项，填写序号) 答案 (1)① (2)② (3)① (4)②

【变式2】 (2014·省会考)如图所示是自动门示意图。当人靠近自动门时，探头探测到人体信号，控制电路接收到该信号后，发出相应的指令，启动电动机把门打开。关于该控制系统，下列说法中错误的是( )

A．输入量是人体信号

B．输出量是门的打开

C．被控对象是人体 D．执行器是电动机

解析 这是一个开环控制系统，输出量是门的打开或关闭，所以被控对象是门。 答案 C

三、闭环控制系统的干扰与反馈

【典题4】 (2016·3月省统考)某学校铃声控制系统的工作过程是：电脑根据设定的时间顺序，发出电信号给功率放大器，使音箱发出铃声。请根据上述说明，完成(1)(2)题。

(1)关于该控制系统的说法中，不正确的是( ) A．控制器是电脑 B．执行器是功率放大器 C．被控对象是音箱

D．输出量是功率放大器发出的电信号

(2)各种干扰因素会造成系统工作不正常，下列不属于干扰因素的是( ) A．电脑中侵入病毒程序 B．响铃时间顺序设定错误

C．工作电压超出系统正常工作范围 D．系统附近使用无线电设备

解析 该控制系统属简单控制系统，输入量是设定的铃声信号，输出量是音箱发出的铃声。在该控制系统中，干扰作用在被控对象音箱和控制器电脑上，响铃时间顺序设定错误是人为的输入量，不属于干扰因素。 答案 (1)D (2)B

【变式3】 监控摄像系统(如图所示)被广泛用于记录道路交通实时图像信息。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是( )

A．噪声

B．浓雾

C．闪电 D．沙尘

解析 本题主要考查“干扰因素”的概念。除输入量以外引起被控量变化的各种因素称为干扰因素，干扰可能是环境造成的，也可能是人为所致。

答案 A

【典题5】 (2013·9月省统考)如图所示为某储气罐压力自动控制和自动报警系统示意图。压力变送器检测储气罐中的压力值，该值被送到控制器，与设定压力值进行比较，控制器根据偏差值控制变频气泵的转速，从而使储气罐的实际压力达到设定值。当压力值超出设定上限时，就发出报警信号，并自动排气。请完成下列各题，在有“________”处填上相应的内容。

(1)该系统除了压力自动控制子系统以外，还有________子系统和自动排气装置。 (2)根据示意图及其描述，补充完整压力自动控制系统方框图。

(3)当压力自动控制系统出现故障，导致储气罐内气体压力过高，在此情况下对储气罐有保护作用的是________(在①去车间的送气管道；②自动排气装置中选择一项，填写序号)。

解析 本题考查的是控制系统的工作过程与方式，结合考查了系统的相关知识。第(1)题考查的是系统的分类，该系统除了压力自动控制系统还有自动报警系统。第(2)题考查的是闭环控制系统的工作过程与方式，学生要理解气体压力的控制过程，变频气泵执行控制器的命令，压力变送器检测储气罐内气体压力。另外，学生要明确控制框图的格式要求，控制框图的方框中一般填写部件的名称，有学生可能会在①中填写“控制器控制气泵”、②中填写“压力变送器检测压力”导致错误。第(3)题中如果气罐内气体压力过高，对储气罐有保护作用的是自动排气装置。 答案 (1)自动报警系统 (2)①气泵 ②压力变送器 (3)② 【变式4】 如图所示的智能扫地机器人自动工作、自动充电，

智能机器人通过电量传感器判定内部电池电量，该电量信息被传送到控制模块，并由控制模块判断是否需要充电。如果电量低于设定电量，控制模块就会做出需要充电决定，机器人充电器自动识别机器人，引导机器人进行充电，直至充满。

(1)根据自动充电原理的描述，补充完整方框图，在“________”处填写相应内容。 ①________；②________；③________；④________。

(2)为防止充电座被其他物体遮挡或防止机器人进入后无返回的路线，设计师们常需要对常用家具底部高度与家具支撑脚宽度做大量的科学分析与数学统计，这体现了系统分析________原则。

(3)该扫地机器人遇到以下情况工作不会遇到问题的是________(在①沙发与地面间隙过大；②房间之间有台阶；③工作区域有干扰源中选择一项，将序号填写在“________”处)。

答案 (1)①控制模块 ②机器人(电池) ③实际电量 ④电量传感器 (2)科学性 (3)①

【典题6】 (2012·省会考)下列方法中，不属于黑箱方法的是( ) A．用仪器测试集成电路输出信号判断集成电路的功能 B．通过脑电波检查诊断病人大脑的状况

C．列车司机用锤子敲击车轮，通过声音判断有无故障 D．通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病

解析 黑箱方法是通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，不需要直接考查其内部结构；功能模拟法是以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。A、B、C都是对系统输入与输出的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，所以是黑箱方法，D通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病是直接考查其内部结构，所以不是黑箱方法。 答案 D

四、控制系统的设计与实验

【典题7】 (2014·9月省统考)要设计水箱水位的闭环控制系统，下列器材中，适合用作检测装置的是( )

解析 本题较简单，考查系统方案设计中对检测装置的选择。要求熟悉各种常用电器元件尤其是传感器的功能。 答案 D

【变式5】 如图所示是小刘同学设计的花盆土壤湿度控制系统示意图。其工作原理是：控制电路将探头测得的湿度值与设定值相比较，根据偏差值控制电磁阀门打开或关闭，使土壤湿度值达到设定值。请根据上述说明，完成以下任务。

(1)该土壤湿度控制系统的控制方式属于________(在①闭环；②开环中选择一项，将序号填写在“________”处)。

(2)该控制系统的检测装置是________，执行器是________。

(3)小刘不小心把探头从花盆中带出，会导致电磁阀门始终________(在①打开；②关闭；③保持原来状态中选择一项，将序号填写在“________”处)。

(4)小刘同学在设计控制系统的过程中，为提高控制精度，运用数学知识对控制电路各元器件参数作了定量分析，这体现了系统分析的________(在①整体性原则；②科学性原则；③综合性原则中选择一项，将序号填写在“________”处)。 答案 (1)① (2)探头 电磁阀门 (3)① (4)②

1．(2013·省学考)小通设计了如图所示的一款小音箱，带有音乐播放控制系统。如果把手伸进它的口中，就会播放几首歌曲，然后自

行停止。该控制系统的控制手段和方式属于( ) A．自动、开环控制 B．人工、开环控制 C．自动、闭环控制 D．人工、闭环控制

解析 本题考查“控制的手段与方法”“开环与闭环的区别”。本题难点是判断是开环控制还是闭环控制。以人的直接干预和全程干预与否来区分人工控制和自动控制。本题中人没有全程参与，整个控制过程信息的传递是单向的，由系统自动完成且输出量对本系统的输入量无任何影响(无反馈)。 答案 A

2．数码相机的自动调焦功能的工作过程如下：相机发射红外线，电子测距器根据物体的反射确定相机与被摄目标间的距离，控制器通过运算，驱动马达自动调整焦距和光圈，实现自动对焦。关于这种相机的自动调焦控制系统，下列说法不正确的是( ) A．输入量是相机与被摄目标间的距离 B．执行器是马达

C．该控制系统是闭环控制系统 D．输出量是确定的光圈和焦距值

解析 该控制系统中信息是单向的，没有反馈环节，是开环控制系统，故C项错误。 答案 C

3．如图为某设计单位设计的一款机械手草图，设计成能模仿人的各种动作。这种采用机器手的设计方法属于( )

A．黑箱方法

B．移植方法

C．虚拟方法 D．功能模拟方法

解析 功能模拟法是指用“模型”模拟“原型”的特定功能、行为的方法。 答案 D

4．(2016·4月省选考)根据消防要求，仓库、图书馆等场所都要安装火灾自动报警系统。当烟雾探测器检测到的烟雾浓度超过设定值时，电子开关被接通，报警器发出声光信号进行报警。关于该报警控制系统，以下说法中正确的是( ) A．输出量是有无声光信号 B．被控对象是仓库、图书馆等场所 C．控制器是电子开关 D．反馈装置是烟雾探测器

解析 该控制系统中，输入量是烟雾浓度信号，输出量是有无声光信号，控制器是烟雾探测器，执行器是电子开关，被控对象是报警器。 答案 A

5．(2014·省学考)如图所示为液体原料定量控制系统。其工作过程是：流量计检测到流出的液体原料流量值，把信号反馈给控制器，与设定的流量值进行比较，达到设定的流量值时，控制器控制桶泵关闭。请回答下列问题。

(1)该控制系统的检测装置与被控量分别是________、________。(在“________”处填写相应的内容)

(2)该控制系统的流量计损坏，不可能造成________。(在①桶泵运行不止；②计量不准确；③软管损坏中选择一项，将序号填写在“________”处)

(3)在桶泵停止运行后，由于软管中的原料具有惯性会继续流动，导致误差。为了提高计量精度，以下对该系统进行优化的措施中合适的是________。(在①减小软管的直径；②提高流量计的计量精度；③在软管出口端加电磁阀与桶泵同步控制中选择一项，将序号填写在“________”处)

解析 第(1)小题考查“控制系统的工作过程与方式”、“反馈”的理解。闭环控制系统中的反馈是通过检测装置把输出量(被控量)送回到输入端与输入量进行比较的过程。本题流量计检测到流出的液体原料流量值，把信号反馈给控制器，与设定的流量值进行比较，所以检测装置是流量计，而被控量就是流量值。在闭环控制系统中，比较器要能对给定量(输入量)和被控量(输出量)进行比较，它们必须是相同的物理量，只是给定量是设定的，而被控量是实际的。第(2)小题考查“工作过程分析”，流量计损坏，意味着没有反馈，也就变成开环控制，所以只有③不可能发生。第(3)小题考查“系统优化分析”，③中能起到同步关闭，从而减小误差。 答案 (1)流量计 实际流量值(流量值) (2)③ (3)③

6．韩国一名设计师从“鱼足疗”中获得灵感发明了一款神奇洗衣机，这款洗衣机不用洗涤剂，而是使用机器鱼吸污。每条机器鱼身上都有内置微型摄像头，可以帮助它们发现衣服上的灰尘脏物，利用体内的抽吸机将灰尘吸走。从而将水箱中的衣服洗干净。一段时间后，需要通过无线充电器对机器鱼进行充电以补充消耗的电能。请回答下列问题。

(1)请补充完整下面神奇洗衣机的控制框图。

检测到吸走――→控制电路―→① ―→② ――→ 灰尘脏物

(2)一段时间后，需要通过无线充电器对机器鱼进行充电以补充消耗的电能，这体现了机器鱼这一系统的________性。(在①目的性，②相关性，③动态性中选择一项，将序号填写在“________”处)

答案 (1)抽吸机 灰尘脏物 (2)③

1．(2015·省学考)如图所示为3G无线防盗报警器，能360°旋转摄影，当有窃贼入侵时，能自动摄影并向主人手机发送视频报警。该控制系

统的控制手段和控制方式属于( ) A．手动控制、开环控制 B．自动控制、开环控制 C．自动控制、闭环控制 D．手动控制、闭环控制 答案 B

2．电风扇扇叶转速快慢的控制案例中，其控制的对象是( ) A．调节速度 C．换挡

B．电风扇 D．风的大小

解析 本题通过控制电风扇使扇叶转速加快，所以其控制的对象是电风扇。故本题正确答案为B。 答案 B

3．(2015·省学考)如图所示的抽屉，每次拉开，抽屉内的LED(发光二极管)灯会自动点亮30秒。该LED灯自动开关控制系统的输出量是( )

A．房间的亮度 C．设定的亮灯时间 答案 D

4．如图所示是常见的锅炉液位控制系统原理图。当蒸汽的耗气量与锅炉进水量相等时，液位保持为正常标准值。当锅炉的给水量不变，而蒸汽负荷突然增加或减少时，引起锅炉液位发生变化。不论出现哪种情况，只要实际液位高度与正常给定液位之间出现了偏差，调节器均应立即进行控制，去打开或关小调节阀，使液位恢复到给定值。则该控制系统的控制器是( )

B．抽屉的开或关 D．灯的亮或灭

A．过热器 答案 C

B．变送器

C．调节器 D．定值器

5．汽车的防盗系统是在未经允许的情况下启动汽车，触发器马上就会感应到信号，立即启动警报装置，警报装置便会发出刺耳的报警声的系统。关于该防盗系统，下列说法中，不正确的是( ) A．该系统是开环控制系统 B．输入量是触发器感应的信号 C．该控制系统有反馈装置 D．输出量是报警声

解析 该控制系统输入量是触发器感应的信号，输出量是有无刺耳的报警声，信息流向单向，无反馈，是开环控制系统。 答案 C

6．下列成语其含义与整体性无关的是( ) A．盲人摸象

B．只见树林，不见森林

D．见风使舵

C．头痛医脚，脚痛医头

解析 见风使舵是指根据形势的变化而改变方向或态度与整体性无关，答案为D。 答案 D

7．如图所示是地铁进站闸机，乘客将车票或公交卡放入读卡感应区，读卡器将卡片信息发送给服务器进行验证，验证合格后，控制开闸机构开启闸门。关于闸门的开启控制，下列说法正确的是( )

A．该控制是闭环控制 C．输出量是闸门的开启 答案 C

B．被控对象是乘客 D．控制器是开闸机构

8．如图所示为某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近传感器时，传感器将感应信号发送给控制器，控制器控制继电器闭合，电吹风开始工作。若将电吹风看成被控对象，则执行器是( )

A．传感器 答案 C

9．如图所示的这款智能窗帘由若干独立六边形单元构成，每个单元内都配置了光感应器、微处理器和传动机构，光感应器监测外界光照强度与入射角度，通过微处理器和传动机构控制花瓣形扇叶的开与合，为室内提供适宜的光照与温度。窗帘上变化多样的花式图案也为家居环境增添了些许视觉上的趣味。下列分析中不正确的是( )

B．控制器

C．继电器 D．插头

A．被控对象是智能窗帘 B．控制器是光感应器

C．输入量是设定的外界光照强度与入射角度 D．外界风、灰尘是系统的干扰因素之一 答案 B

10.如图所示为一支防近视智能笔，内置先进的红外传感器，当使用者书写时头部过于接近桌面，红外感应器会感应到使用者脸部反射的红外线信号，将信号传给中央处理器，通过中央处理器作用，机械部件产生联动，笔尖就会自动缩回，当学生调

整好坐姿，笔尖又会自动伸出，恢复正常书写功能。上述智能笔的笔尖伸缩控制系统

中执行器和被控对象为( ) A．芯片，机械部件 C．机械部件，学生 答案 B

11．水塔水位控制系统一般用于家庭、机关单位、消防、学校、工厂等的水塔上进行自动控制水位，一般要求能实现无人值守，缺水自动补水，水满能自动停止进水。以下是水塔水位控制系统的三种常见的类型。

B．机械部件，笔尖 D．芯片，学生

类型一：机械式控制方式。当浮球浸在水中时，因为浮力而上升，通过连杆控制系统带动阀门运动，使阀门关闭，停止进水；当水少了，浮球下降，阀门打开，又再进水，如此循环。

类型二：传感器控制方式。电子式水位传感器能对水位进行检测，当被测液体到达预设点时，将输出信号给水位控制器，从而实现对液位的控制。

类型三：超声波控制方式。超声波探测装置产生的高频脉冲能穿过液体，并能被容器内表面反射回来。反射回来的信号被超声波探测装置接收后，传输给声波分析仪。声波分析仪通过对这个反射波的分析和计算，就可以判断出液位是否达到了预设的位置，继而输出控制信号给进水阀门，从而完成对液位的监控。 (1)补全类型三超声波控制方式的控制方框图。

(2)在类型一和类型二两种控制系统中，其作用与类型三中的超声波探测装置一样的装置分别是________和________。

(3)出水管出水会导致水塔水位下降，在控制系统中将这种现象称为________。 答案 (1)

(2)浮球和电子式水位传感器 (3)干扰

12.如图所示是一种风阻尼器，用于高层建筑应对台风。一个几百吨重的大铁球通过弹簧和液压装置安装在高层建筑物的中上部，当强风来袭时，该装置的传感器探测到建筑物的摇晃程度，通过计算机控制液压装置推动大铁球向反方向运动，从而降低

建筑物的摇晃程度。若把大铁球作为被控对象，下列分析中不正确的是( ) A．输入量是建筑物的摇晃程度 B．控制器是计算机 C．控制量是风力的大小

D．输出量是大铁球的运动方向和速度

解析 首先确定输入、输出，根据题干大铁球是被控对象，所以输入是建筑物的摇晃程度，输出是大铁球的运动方向和速度。执行器是液压装置，控制器是计算机，控制量应该是液压装置推动的力量和方向。所以选项C错误。 答案 C

13．如图所示是燃油炉窑温度控制系统示意图。工作时，热电偶将检测到的炉内温度信号传递给温控仪与设定温度值比较，温控仪根据温度偏差信号控制电机运行，调节燃油喷嘴的喷油量，使炉内温度稳定在设定温度。该控制系统的被控对象是( )

A．电机 C．炉窑

B．燃油喷嘴 D．电热偶

解析 首先确定输入、输出，根据题干，可以看出该温控系统的输入量是设定温度值，

被控量(输出量)是实际温度值。再明确被控对象，谁的温度，明显是燃油炉窑，所以被控对象是燃油炉窑，所以选C。执行器是电机和燃油喷嘴，控制器是温控仪，检测装置是热电偶。 答案 C

14．(2015·10月省选考)电子警察是现代道路交通安全管理的有效手段，计算机根据雷达探测到的汽车位置变化信号，计算出汽车的行驶速度并判断是否超速，如果超速则启动照相机抓拍，并将拍摄到的图像信息输送到监控中心。请根据上述说明，完成以下任务：

(1)该控制系统的控制方式属于________控制。(在①开环；②闭环中选择一项，将序号填写在“________”处)

(2)该控制系统的控制手段属于________。(在①手动控制；②自动控制中选择一项，将序号填写在“________”处)

(3)该控制系统的输出量是________。(在①汽车的行驶速度；②超速车辆的图像；③雷达信号中选择一项，将序号填写在“________”处)

(4)为了实时监测汽车行驶速度，应用雷达技术探测汽车的位置变化信号，通过数学模型计算出汽车的行驶速度，判断是否超速。这体现了系统分析的________原则。(在①整体性；②科学性；③综合性中选择一项，将序号填写在“________”处)

(5)照相机对超速车辆抓拍时会受到各种干扰，以下因素中不属于干扰因素的是________。(在①雨雾；②沙尘；③车辆速度中选择一项，将序号填写在“________”处)

答案 (1)① (2)② (3)② (4)② (5)③

15．王欢同学想设计如图所示的自动晾衣杆控制系统，当下雨时晾衣杆会自动收回。她认为该系统可以由湿敏传感器、控制电路、电动机、齿轮齿条、限位开关、晾衣杆等部件组成。该控制系统的被控对象是( )

A．电机

B．控制电路

C．晾衣杆 答案 C

D．湿敏传感器

16．孙丽设计并制作了一个路灯控制装置，用来控制家门口的路灯。当环境光照不足时，光敏电阻检测到光照强度信息，控制单元接收到该信息后作出判断，并发出指令给电子开关，开启路灯；当光线充足时则关闭路灯。请完成下列各题，在有“________”处填上相应的内容。

(1)根据题中所述，补充完整路灯控制系统方框图。 光敏电阻检测③____

――→① ―→② ―→路灯――→ 光照强度

(2)晚上，孙丽用台灯(白炽灯)代替路灯对控制装置进行技术试验。当关闭室内其他照明用具时，台灯亮起。将控制装置靠近台灯，灯泡的光线直接照射到光敏电阻上，则出现的现象是________。 A．灯泡一直亮

B．灯泡熄灭 D．灯泡亮度变暗

C．灯泡亮灭交替

(3)第(2)小题中灯泡的光照影响了正常的控制，对该控制系统来说这属于________。 解析 本题考查控制系统的设计，涉及的知识点较多。开环控制系统的方框图各环节的分析：光敏电阻检测到光线强度信息，控制单元接收到该信息后作出判断，并发出指令给电子开关，开启路灯。第(1)题中的控制单元是接收信号并处理发出指令，所以是控制器，而电子开关是去完成指令并对被控对象进行操作，所以是执行器。输出则是灯的亮或不亮的结果。第(2)小题考查“控制系统的工作过程”的分析，由于台灯与光敏电阻检测装置在一起，所以外界光线变成台灯的光照变化，所以当台灯亮，控制单元发指令关灯，当台灯不亮，控制单元则发指令开灯，所以选C。第(3)小题考查“干

扰因素”。

答案 (1)①控制单元 ②电子开关 ③路灯亮/灭 (2)C (3)干扰因素

17．如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近出风口时，电容式位移传感器的电容量发生变化，导致控制电路输出电压变化，接着电磁继电器常开开关闭合，接通风扇与加热器的电源，手上的水很快就被吹干，当手移开后便又恢复原来状态，下列关于该电子控制系统的说法正确的是( )

A．开环控制系统，输入部分是电容式位移传感器 B．闭环控制电路，输入部分是电磁继电器 C．开环控制系统，输出部分是电容式位移传感器 D．闭环控制系统，输出部分是电磁继电器 答案 A

18．(2016·3月省统考)如图所示是智能车位引导系统示意图。该系统能够准确、快速引导驾驶员到达空余车位，其工作过程是：中央处理器接收到超声波车位探测器探测的车位信息，经过处理后控制信息发布器把空余车位信息通过引导屏和车位指示灯显示出来。根据示意图及其描述，请回答下列问题。

(1)根据上述描述，分析该车位引导系统的控制过程，在方框图中“________”处填写相应的内容。

引导屏①________④________――→② ―→③ ―→――→

车位指示灯

(2)该智能车位引导系统可以分为信息采集、信息处理、信息发布三个子系统，其中的信息发布子系统包括信息发布器、________、________(在①车位指示灯；②超声波车位探测器；③数据库；④引导屏中选择两项，将序号填写在“________”处)。 (3)系统设计时要考虑车位定位准确、显示及时、抗干扰、便于维护，还要统筹兼顾成

本、安装等要素，这体现了系统分析的________原则(在①综合性；②科学性；③整体性中选择一项，将序号填写在“________”处)。 答案 (1)①车位信息 ②中央处理器 ③信息发布器 ④空余车位信息 (2)①④ (3)①

19．如图所示是自动变速扶梯系统控制过程示意图。无乘客时，扶梯缓慢运行，当乘客进入检测传感器的检测范围时，控制器接收到传感器的检测信号，控制电动机和传动装置加速转动，扶梯正常运行。请回答下列各题：

(1)根据示意图及描述，分析自动扶梯系统控制过程，在方框图中“________”处填写相应的内容：

①____④____――→控制器―→② ―→③ ――→

(2)为防止扶梯加速使乘客站立不稳，检测传感器的安装位置应在________(在①乘客进入扶梯踏步前；②乘客进入扶梯踏步之后中选择一项，将序号填写在“________”处)；

(3)该系统在运行时需要解决下面的问题，当乘客进入检测传感器检测范围时，扶梯正常运行，当乘客随着扶梯运行离开检测范围后，扶梯又回到缓慢运行状态，而此时乘客还没离开扶梯。从合理性、可行性方面考虑，以下措施中合理的是________(在下列措施中选择一项，将序号填写在“________”处)。

①控制器中安装计时器，当有乘客进入时，扶梯正常运行，计时器开始计时；若达到设定的乘客离开扶梯的时间，无其他乘客进入，扶梯自动缓慢运行，有其他乘客进入时，计时器将重新计时。

②在扶梯上布满检测传感器，保证乘客在扶梯上的任一位置都能被检测到，只有乘客完全离开扶梯时，扶梯才会缓慢运行。

③在每个踏步上安装检测传感器，只要踏步上有乘客便正常运行，无乘客时便缓慢运行。

答案 (1)①检测传感器检测到是否有人的信号 ②电动机和传动装置 ③扶梯 ④运行速度 (2)① (3)①

必修检测卷

一、选择题(本大题共13小题，每小题2分，共26分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1.如图所示，这款信用卡是专为盲人设计的。下列设计中，没有体现信息交互的是( ) A．卡面上的文字全部采用盲文

B．它带有指纹识别软件，确认账单时只需在识别器上按上指纹 C．结账时，会语音提示结账金额

D．交易时还可以根据商品类型的不同发出不同的声音提示 答案 B

2.如图所示，这是一个手腕上佩戴的微型投影仪，平时不使用的时候你可以像手表一样戴在手腕上，当你需要投影文本、图片等信息的时候可以随时拿出来使用，非常方便。该产品的人机关系主要考虑了( )

A．方便携带，满足人的动态性需求

B．可以随时拿出来使用，满足特殊人群的使用 C．可以进行文本、图片的显示，实现信息交互

D．适合手腕佩戴，黑色材质，满足人的生理需求和心理需求 答案 B

3.如图所示为一款台灯。当杆1与杆2成如图所示角度时，杆1与杆2的主要受力形式是( ) A．杆1受弯曲，杆2受弯曲 B．杆1受压，杆2受压 C．杆1受压，杆2受扭转 D．杆1受弯曲，杆2受压

答案 A

4．如图所示为一款手机充电器，可在多种场合使用，操作方便，它同时可作为可调式手机支架及手机绕线器使用，根据需要金属丝骨架的三条腿可掰弯或是直立，收拢时体积小。小胡所做的评价坐标图中，评价不恰当的是( )

解析 从评价坐标图上可以看出，功能多这项评价是不太理想的，其他操作方便、实用性、便于携带等性价比较高。 答案 A

5．如图所示的插座，两个插头无法同时插入，该插座的设计不符合( )

A．实用原则 C．美观原则

B．经济原则 D．可持续发展原则

解析 本题考查的是设计的一般原则，对设计的七大原则要有清楚的认知。 答案 A

6．陈晨设计了一款便携式小凳，制作的模型如图甲所示，经过考虑后，做了如图乙所示的改变。此过程处于( )

A．明确问题阶段 C．优化阶段 答案 C

B．方案筛选阶段 D．维护保养阶段

7．如图所示是李新同学在通用技术课上用角铁制作的挂钩，以下工艺流程中合理的是( )

A.划线→锯割→钻孔→锉削→折弯 B.划线→折弯→钻孔→锉削→锯割 C.划线→锉削→锯割→钻孔→折弯 D.锯割→划线→钻孔→锉削→折弯 答案 A

8．如图所示是一个模型的轴测图，其正确的三视图是( )

答案 D

9.赛车CFD(计算流体动力学)风洞仿真技术可以通过计算机快速的计算能力与超大的存储技术，建立流场模型并进行流体的动力学仿真。使用该项技术可以节省风洞试验(从设计到建造，

再到测试)的时间，并且可以克服因物理结构变动而费时的缺点。采用该项技术的试验方法属于( ) A．模拟试验法 C．优选试验法

B．移植试验法 D．虚拟试验法

解析 利用计算机技术在计算机的虚拟世界里进行的试验属于虚拟试验法。 答案 D

10．隔离带又称伸缩隔离带、一米线、警戒线等，隔离带可以将人群做区域性的隔离，在机场、银行、邮局、酒店等领域应用广泛，现为了增加隔离带的稳定性，下列说法不正确的是( )

A．降低竖杆的高度

B．增加两个隔离桩之间的距离 C．增加隔离桩底座的重量 D．增大隔离桩底座的面积

解析 影响结构稳定性的因素主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。A、B都是通过降低重心增加稳定性，D是增大与地面的接触面积增加其稳定性。 答案 B

11.如图所示为3G远程能源计量控制系统，可用于供水公司的计量收费，解决收费难、管理难的问题。该系统将流量显示、阀门控制、无线信号收发、预付费信息显示等功能统一设计，实时监测每一台远程计量阀的工作状态，根据授权远程控制每一台远程计量阀的开关状态，授权手机

通过上网功能可监视整个系统的运行状况。下列关于该系统的说法中，不正确的是( )

A．该系统具有远程计量收费功能，体现了系统的目的性 B．该系统遭到破坏时就会报警，体现了系统的科学性

C．该系统中无线信号收发出现故障时，会影响系统正常工作，体现了系统的整体性 D．该系统不受气候等因素的影响，体现了系统的环境适应性 答案 B

12．如图所示是某工厂优化后的焦炭生产工艺流程图。优化后的生产流程，从粗煤气中提炼出硫黄、氨产品等，提高了煤气的质量。关于该流程，以下说法不正确的是( )

A．脱氨工序在苯精制工序之前 B．脱硫和焦油加工是并行工序

C．原煤到焦炭之间的工序是串行工序 D．熄焦工序在鼓风冷凝工序之后

解析 根据流程图，炼焦环节之后工序分为两支，一支进行熄焦环节，另一支进行鼓风冷凝环节，因此熄焦与鼓风冷凝是并行工序，D项符合题意。 答案 D

13.如图所示的自动充气轮胎，其工作原理是：当传感器检测到轮胎气压下降至预设定值时，轮胎中的调节器开启，使空气进入一个抽吸管；当汽车启动滚动轮胎时，轮胎变形的过程将压扁这个抽吸管，抽取空气穿过轮胎进入进气阀，之后再进入轮胎之中。对该自动充气轮胎，下列分析中不正确的是 ( ) A．传感器可以采用压力传感器 B．控制器是抽吸管 C．控制量是气体流量 D．输出量是轮胎的实际气压

解析 由题意可知在该控制系统中抽吸管是执行器。

答案 B

二、非选择题(本大题共4小题，第14小题5分，第15小题10分，第16小题3分，第17小题6分；共24分)

14．如图为闯红灯电子警察控制系统，其控制过程如下：先根据路口红绿灯信号确定放行车道和禁行车道，当车检器检测到禁行车道有车辆经过时，路口控制机控制高清摄像头将拍摄到的违章车辆信息(如号牌图片，该方向的全景图片、行驶轨迹、违章时间、地点、行驶方向、闯过停车线的红灯状态等)。

(1)该闯红灯电子警察控制系统的控制方式属于________(在“①闭环控制；②开环控制”中选择一项，将序号填在________处)；

(2)该闯红灯电子警察控制系统的控制手段属于________(在“①手动控制；②自动控制”中选择一项，将序号填在________处)；

(3)该闯红灯电子警察控制系统的输入量是________(在：①红绿灯信号；②汽车行驶速度；③车检器检测到的信号”中选择一项，将序号填在“________”处)；

(4)该闯红灯电子警察控制系统的被控对象是________(在“①汽车；②红绿灯；③高清摄像头”中选择一项，将序号填在________处)；

(5)高清摄像头对闯红灯抓拍时会受到各种干扰，以下因素中不属于干扰因素的是________(在“①雨雾；②沙尘；③车辆速度”中选择一项，将序号填在________处)。 答案 (1)① (2)② (3)③ (4)① (5)③

15.实木衣帽架的立柱和挂钩部分如图所示，立柱高1700 mm，横截面是40 mm×40 mm。请设计该衣帽架底座，设计要求为：a.制作材料为如图所示的50 mm×50 mm实木方料；b.底座与立柱间采用榫接；c.结构稳固，美观协调。请根据上述资料和设计要求，完成以下任务：

(1)在设计之前需要收集相应的信息，下列信息中你认为需要收集的是________； ①挂钩横杆的长度 ②立柱的截面尺寸

③挂钩横杆与立柱的连接方式 ④挂衣帽的数目

(2)画出该衣帽架底座的设计草图，在设计草图上标出主要尺寸，必要时可用文字说明； (3)制作完成后需要对衣帽架进行技术试验：①挂衣帽是否方便；②单侧悬挂成人棉袄后是否翻倒；③所有挂钩都挂成人棉袄，检验其强度；④用力扯拉衣帽架，检验其强度；⑤用吹风机吹衣帽架，检验其稳定性。其中不合理的试验是________(填写相应的序号)。 答案 (1)①② (2)如图

(3)④⑤

16．请补全三视图中所缺的3条图线。

答案

17.如图所示的隧道内设置有通风控制系统，用于调节隧道内的空气质量和能见度。当检测装置测出隧道内的烟雾浓度值超过

设定值时，控制器控制电机带动风叶运转，改善隧道内的空气质量和能见度。请回答下列各题：

(1)根据上述描述，分析该系统的控制过程，在方框图中“________”处填写相应的内容。 ①________④________――→控制器―→② ―→③ ――→

(2)该系统在设计时，根据隧道的长度、车流量、汽车尾气排放量、气候建立数学模型进行研究，为确定风机的通风量和机组的数量、布置测控点提供依据，这体现了系统分析的________原则。(在①整体性；②科学性；③综合性中选择一项，将序号填写在“________”处)

(3)该系统发生故障后，当隧道内的烟雾浓度值超过设定值时，容易发生交通事故。为了提高系统的可靠性，确保隧道内行车安全，需要对系统进行优化，以下措施中合理的是________。(在下列措施中选择一项，将序号填写在“________”处) ①在隧道口设置声光报警装置，提醒司机注意。 ②在隧道口设置减速带。

③增加备用设备。当该系统发生故障时，备用设备能自动投入使用。

答案 (1)①检测装置测出隧道内的烟雾浓度值 ②电机 ③风叶 ④是否运转 (2)② (3)①

综合检测卷一

一、选择题(本大题共13小题，每小题2分，共26分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)

1．如图所示为某公司推出了一款智能眼镜，内置传感器，通过蓝牙与智能手机相连接，能够监测用户的眼球和眼皮活动，从而判断用户的疲劳状态，并通过配套的App通知用户。以下说法错误的是( )

A．使用这款智能眼镜，能有效的解除疲劳

B．智能眼镜的设计，充分考虑了人机关系的健康目标 C．配套的App通知用户，起到了信息交互的作用 D．该设计体现了技术保护人的作用

解析 技术的三大作用分别是，保护人、解放人、发展人。通过配套的App通知用户，实现了信息交互，起到保护人的作用。这款智能眼镜监测人的疲劳状态，但不能有效解除疲劳。 答案 A

2．如图所示的翻车是一种农用灌溉工具。它利用链轮传动原理，以人力(或畜力)为动力，带动木链周而复始地翻转，装在木链上的刮板就能把河水提升到岸上灌溉田地。在链轮传动原理发现以前，人类就已经在生活、生产中应用了。以下说法不正确的是 ( )

A．科学导致了技术活动的产生 B．发现链轮传动原理是科学活动

C．翻车的使用是技术活动

D．翻车的使用推动了链轮传动原理的发现

解析 本题考查科学与技术的联系与区别，科学与技术是两个不同的概念：科学侧重认识自然，力求有所发现；技术侧重利用和合理改造自然，力求有所发明。人类在改造自然过程中，发现了许多科学原理，这些原理的应用促进了技术的进步；反之，技术的发展也促进了科学原理的发现。 答案 A

3．如图所示的儿童点读笔，采用新奇有趣的卡通造型，笔杆适合儿童握持，笔头非常圆滑，笔身采用环保材料，可以教孩子读拼音、说英语等。从人机关系的角度分析，以下说法中不合理的是( )

A．新奇有趣卡通造型，满足儿童生理需求 B．外壳采用环保材料，符合儿童健康要求 C．笔杆适合儿童握持，符合儿童静态尺寸 D．笔头形状非常圆滑，符合儿童安全目标

解析 本题考查实现合理人机关系的人的生理需求与心理需求。新奇有趣卡通造型、颜色鲜艳等均是满足儿童心理需求。 答案 A

4．如图所示为李刚设计制作的一款木质台灯，现在要对其进行技术试验，下列试验中不需要的是( )

A．打开开关，测试电路是否正常 B．打开开关，测试灯泡的使用寿命

C．调节灯杆，测试其稳定性 D．打开开关，观察灯罩是否耐热

解析 本题是对木质台灯进行技术试验，测试台灯能否安全和可靠地正常工作，正常情况下，台灯对灯泡的使用寿命的影响不大，而且灯泡的使用寿命非常长，时间上也不允许。 答案 B

5．如图所示的尺寸标注中，不正确的标注有( )

A．2处

B．3处

C．4处

D．5处

”标注错误，应标半径。

解析 “15”字头朝左，且在尺寸线的左侧才正确；“答案 A

6．如图所示是马达的连接件，马达与连接件之间的连接固定应采用( )

答案 D

7．如图所示的钢架椅，后面的椅脚安装了活动支撑片。椅脚与支撑片间采用的连接方式比较合理的是( )

A．焊接

B．榫接

C．松铆连接

D．钉接

解析 本题主要考查影响结构中各构件之间的连接方式。构件的连接方式通常有两种：①铰连接(被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动)，如松铆连接、合页连接、销钉连接等；②刚连接(被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动)，如焊接、榫接、钉接、紧铆连接、胶水连接、螺纹连接等。本题中，椅脚与支撑片的连接处可以转动，再考虑到钢架椅的金属材料特性(B、D选项的连接方式主要用于木质材料连接)，因此选择C选项。 答案 C

8．某企业LED路灯生产流程图如下：

为了保证成品的外观质量，以下对该流程优化的措施合理的是( )

A．将“外观检查”环节调整到“布线、外壳、电路板、灯罩等组装”环节之前 B．取消“亮灯测试”及其“返修”环节

C．将“外观检查”及其“返修”环节调整到“成品测试”与“包装入库”之间 D．将三个“返修”环节合并 答案 C

9．如图所示为抽水马桶水位控制系统的主要部件，浮球固定器使得浮球只能上、下浮动，浮球与支撑杆采用可调节长度的螺纹连接。当水箱的水位到达设定的高度时，浮球上浮并将支撑杆往上顶起，从而带动连杆将进水阀慢慢关闭，最后停止进水。以下关于该水箱控制系统的说法错误的是 ( )

A．进水阀中的橡胶垫圈长期浸在水中会老化，体现了系统的动态性 B．连杆折断会导致水箱水位控制失效，体现了系统的整体性

C．浮球上浮顶起支撑杆，进而带动进水阀关闭，体现了系统的相关性 D．水箱进水达到设定水位后都会自动停止进水，体现了系统的环境适应性 解析 在水箱进水控制系统中，输入量是设定水位，输出量是实际水位，两量相同时停止进水，与系统的环境关系不明显。 答案 D

10．恒温式燃气热水器的温度控制系统为闭环控制。下列因素中，不属于该温度控制系统干扰因素的是( ) A．燃气的流量 C．进水的温度

B．进水的流量 D．出水的温度

解析 在控制系统中，干扰是指除输入量(给定值)以外，引起被控量变化的各种因素。选项D，出水温度是被控量，而燃气的流量、进水的流量和进水的温度都会影响出水的温度变化，需要靠反馈来克服。所以D出水的温度不属于该温度控制系统的干扰因素。 答案 D

二、非选择题(本大题共4小题，第14小题5分，第15小题10分，第16小题3分，第17小题6分；共24分)

14．请补全如图所示物体的三视图中所缺的图线。

答案

15．如图所示是一种可伸缩支架，支架与槽钢连接，通过槽钢安装到墙壁上，使用时支架可以伸缩。现需要在槽钢上设计与支架连接部分的结构，已知条件与设计要求如下：

A．支架安装端两个连接孔的直径是

；

B．支架伸展后，安装端两个连接孔的间距是220 mm；收缩后，安装端两个连接孔的间距是310 mm；

C．支架的伸缩可以连续调节。

请根据上述设计要求和已知条件，完成以下任务：

(1)在给定的槽钢平面图上画出与支架连接部分的结构草图(只需画出一侧的平面图)，必要时可用文字说明；

(2)在草图上标注连接部分结构的主要尺寸；

(3)支架各杆之间的连接属于________(从“①刚连接；②铰连接”中选择一项，将序号填写在“________”处)。

解析 本题考查了对简单结构的设计，设计要紧扣题目的设计要求，方案有很多，只要能实现功能就行。支架要能伸缩，连接点需要转动，宜采用铰连接。 答案 (1)(2)如图 (7分，作图4分，尺寸标注3分)

(3)②(2分)

综合检测卷二

一、选择题(本大题共13小题，每小题2分，共26分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)

1．如图所示为一个空拍飞行器，所带相机可达1 400万像素，录影1 080 p。它具有GPS定位、空中定点悬停、自动返航等功能，还可以通过手机来设定与切换相机的拍照功能。一台售价约1 200美金。下列针对该技术的说法中，不恰当的是( )

A．能实现空中拍照与录影等功能，体现技术的目的性 B．可通过手机设定相机的拍照功能与切换，体现技术的专利性 C．能自动返航、空中定点等，体现技术的综合性 D．售价约1 200美金，体现技术的两面性

解析 技术的两面性是指技术在应用的过程中所带来的正负面影响；售价约1 200美金是空拍飞行器的价格，而非两面性。

答案 D

2．如图所示为一款创意LED(发光二极管)耳钉，该款耳钉不需要打耳洞，所以不管是老人或者孩子都可以佩戴。和一般的LED耳钉不同的是，它是佩戴在耳朵的背面，因此从正面看不到任何的耳钉。戴上它，晚上走在路上的时候可以更好地让人看到你，晚上聚会或者篝火晚会时也可以点缀出点点星光。创意LED耳钉的设计主要体现了设计的( )

A．创新原则、可持续发展原则 B．创新原则、实用原则 C．美观原则、技术规范原则 D．实用原则、可持续发展原则

解析 该款耳钉不需要打耳洞就可以佩戴，佩戴在耳朵的背面都体现了创新性，晚上走在路上，容易被别人观察到，体现了实用原则，故选B。 答案 B

3．如图所示为小明购买拉杆箱时，为了检测该拉杆箱的质量，下列哪项测试是不需要进行的( )

答案 C

4．在矩形铁块上加工如图所示的台阶与通孔，以下工艺流程中合理的是( )

A.划线→锯割→锉削→钻孔 B.划线→钻孔→锯割→锉削 C.划线→锯割→钻孔→锉削 D.钻孔→划线→锯割→锉削

解析 本题考查金工工艺加工流程。若先锯割，则无法在阶梯状工件上进行钻孔操作。 答案 B

5．在插拔插头过程中意外触电而导致伤残甚至死亡的事件时有发生。设计师对插头造型进行了如图所示的改良，并符合国家插头标准。插头处被安装了具有伸缩功能的安全接口套，它套在插头末端，能避免使用者在插拔电器接头的过程中，不小心碰到金属插头，从而杜绝了潜在的危险。以下对该插头的评价中，不恰当的是 ( )

A．插头的凹陷设计是为了方便插拔插头 B．具有伸缩功能的安全接口套是为了防止触电 C．插头的凹陷设计是为了节省材料 D．插头设计符合技术规范原则 答案 C

6．如图所示是一个模型的轴测图，下列该模型的三视图中正确的是( )

答案 B

7．如图所示是一款平衡吊车，吊臂为平行四边形结构，能在铅垂面内运动。在图示位置，构件1、构件2的主要受力形式是( )

A．构件1受拉，构件2受弯曲 B．构件1受拉，构件2受拉 C．构件1受弯曲，构件2受拉 D．构件1受弯曲，构件2受压 答案 D

如图所示是某公司的塑料清洗系统示意图，破碎过的废旧塑料在洗涤溶液中搅拌浸泡充分后，依次进入过滤设备、清洗机、漂洗机和脱水机进行处理，将污渍和残留洗涤剂都清除干净。(完成8～9题)

8．以下关于该系统的说法中，错误的是 ( ) A．该系统能清洗废旧塑料，体现了系统的目的性 B．清洗速度与漂洗速度相互匹配，体现了系统的相关性

C．漂洗机产生故障，系统停止工作，体现了系统的环境适应性 D．粗沙会越来越脏，需定期处理，体现了系统的动态性 答案 C

9．为了提高干净塑料的清洁度，提出了以下优化措施，其中不合理的是( ) A．提高过滤设备的过滤效果 B．将清洗与漂洗合并

C．在清洗与漂洗之间增加脱水环节 D．在过滤与清洗之间增加粗洗环节 答案 B

10．(2016·8月温州模拟)如图所示的家庭卫生间水路系统，由各种卫生器具、进水管网、下水道排水管网等组成。通过进水管提供各种卫生器具用水，使用后产生的废水、污水通过排水管排入下水道。根据描述，以下说法正确的是( )

A．排水管出现故障，将会影响水路系统的正常工作，体现系统的动态性

B．使用一段时间之后，下水道堆积油污或絮状物会导致管道堵塞，体现系统的环境适应性

C．给人们用水及排水带来方便，体现了系统的目的性

D．设计时根据卫生器具的分布，计算管道的合理尺寸，体现了系统分析的综合性原则

解析 A错误，体现的是系统的整体性；B错误，应为相关性；D错误，定量分析，属于系统分析的科学性原则。 答案 C

二、非选择题(本大题共4小题，第14小题5分，第15小题10分，第16小题3分，

第17小题6分；共24分)

14．如图所示为废水pH自动控制系统示意图。该控制系统可以使生产中连续排出废水的pH达到设定要求。其控制过程是：pH检测仪测出中和池中废水的pH，测得的值被送到pH控制仪与设定的pH进行比较，pH控制仪根据偏差值控制计量泵加药，从而使废水的pH逐步达到设定值。请完成下列各题，在有“________”处填上相应的内容。

(1)根据控制系统示意图及其描述，将下面的废水pH控制系统方框图补充完整。

(2)进水量突然增加或减小，都会使中和池中废水的pH发生变化。进水量的变化是该控制系统的________因素。

答案 (1)①pH控制仪 ②计量泵 ③废水的实际pH ④pH检测仪 (2)干扰

15．如图所示为某一阳台简易伸缩晾衣杆支撑架示意图及局部放大图。支撑架采用两个相套的槽钢制作，下面一截槽钢是固定在墙上的，晾衣杆是焊接在上面一截的活动槽钢上的。现需要设计安装两段槽钢的连接和调整结构，使晾衣杆与阳台的水平距离能在一定范围内比较方便地调整。已知条件和设计要求如下：

A．固定槽钢长650 mm。截面高30 mm、宽30 mm，壁厚2 mm。活动槽钢长400 mm，截面高32 mm、宽25 mm，壁厚2 mm。晾衣杆直径20 mm，要求晾衣杆与阳台的水平距离能再调节，大约能调节300 mm；

B．要求调节操作方便，调节好后能固定，还有一定的连接强度。请根据上述设计要求，完成以下任务：

(1)在给定的设计草图中画出两段槽钢的连接和调整的有关结构，必要时可用文字说明；

(2)在设计草图上标注与两段槽钢的连接和调整有关的主要尺寸； (3)说明你的设计里晾衣杆的位置是如何调节的；

(4)为了增加固定槽钢与阳台混凝土墙壁之间的连接强度，可以采用的合理措施是________(填下列正确选项前序号)。

①将固定槽钢和阳台墙之间采用焊接方式来连接； ②增加斜支架来支撑固定槽钢；

③在固定槽钢和阳台墙之间增加弹簧垫圈。 答案 (1)(2)如图所示

(3)在固定槽钢的两侧开两个腰形孔，穿过里侧的腰形孔在活动槽钢的相应位置固定两个螺丝，另外配两个元宝螺帽，背面由于手不好操作，则可以设计为活铆连接。需要调整位置时，先拧松两个元宝螺帽，然后活动槽钢推到合适的位置，然后再拧紧元宝螺帽。 (4)②