第三章 发现与明确问题 知识点题库

“能否制造出永动机”的问题是没有价值的，主要原因是（  ）

某儿童玩具厂要设计生产如图所示的电动玩具车，会受到诸多因素的限制．以下并不是设计所受限制的是（   ）

某设计师在厨房烧水时，发现锅中的水烧开沸腾时没有及时关火会导致水溢出到灶台上，存在一定的安全隐患。于是，某设计师设计了如图所示的沸腾浮标，把它放入锅中，水沸腾之后会发出鸣叫声作为提示。该设计师发现问题的途径是（  ）

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

小明在医院里发现有病人在输液时，携带的水杯无处放置，带来诸多不便，于是小明准备在输液杆上增加一个放水杯装置。小明收集了相关数据：输液杆直径为50mm，高2000mm。请你帮助小明设计该装置，设计要求如下：

⑴装置可上下升降，连接牢固；

⑵不破坏输液杆原有结构；

⑶至少可放置一个水杯，水杯的直径不小于40mm；

⑷给定材料为2mm的钢板。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

某设计师发现画师在墙体上手工绘图耗时长、难度大，于是研发了如图所示的墙体彩绘机。该机器由数据传输子系统、供墨子系统、喷印小车运动子系统等组成。工作人员将要打印的图片输入电脑，操作系统把图片解码成打印所需的信号送入主控制箱，主控制箱通过步进电机带动丝杆使X轴导轨上下运动，小车控制箱通过直流伺服电机使喷印小车在X轴导轨上左右移动；同时喷印小车配合供墨子系统在指定位置打印特定的颜色。请根据描述和设计要求完成以下任务：

小通发现同学们都习惯趴在桌子上看书，看书时间一久颈椎酸痛且影响视力。为此小通设计并制作了如图 1 所示的阅读架，用来放置书。使用过程中，小通发现该阅读架虽然能调节角度，稳固性强；但是却不能放置不同大小的书，且受到碰触后书容易从阅读架上掉落。请你帮助小通在原有阅读架面板的基础上进行改进设计，设计要求如下：

①阅读架能适用与多种尺寸书籍（大 16K 书尺寸: 297×210mm；16K 书尺寸: 260×185mm；32K 书 尺寸:184×130mm）；

②书籍摆放后稳定、可靠；

③通用技术实验室里只有常见的划线、锯割、锉削、钻孔、螺纹加工工具；

④以 2mm 厚的钢板为主要材料，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明同学发现学校浴室花洒挂的过高，部分身高偏低的同学够不着，如图所示。他想对连接件重新设计，请你帮助小明进行设计改进。要求如下：

A.花洒能可靠固定在连接件上；

B.改进后能实现上下连续调节，调节范围300mm，调节方便；

C.材料主要采用3mm后的钢板，辅料自选。

请根据描述和要求完成以下任务：

如图a所示某墙面上有一个内嵌式储物格，其底部距离地面的高度为200 cm。储物格下方有一个为小孩子练习走路而设计的圆柱形扶手，能承受普通成人的重量。扶手直径为30 mm，距离墙面距离L1为30 mm，距离地面高度L2为50cm(具体如图b、c所示)。为方便在储物格内取放东西，小明决定设计一个折叠踏板，设计要求如下：

A.踏板安装在扶手上，材料主要选用厚度为15mm的钢板，其他自选；

B.短时间不用时，可向上折叠节约空间，长时间不用时方便拆卸；

C.不能在扶手上钻孔；

D.具有一定的承重能力。

小明发现拆卸不同大小的螺母需要更换不同口径的梅花扳手，有所不便，因此他想制作把可以调节口径大小的扳手。 现在小明手上有些螺栓螺母(图乙)， 初步构思是把梅花扳手(图甲)头部锯掉一截，用电焊枪把螺母和梅花扳手相连，再用螺栓来实现相应的功能。请你帮助小明完成设计，设计要求如下：

A．扳手口径大小可调；

B．能拆卸图丙中的螺母；

C．材料只能用螺栓螺母。

请根据描述和设计要求，完成以下任务：

当汽车的速度超过100千米每小时时，空气阻力越来越明显。发现者把此问题反馈给汽车生产公司，公司通过研发，设计出了外观呈流线型的汽车。就技术问题的来源而言，这是（   ）。

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

如图1所示为小明在“双11”购买的创意吊床，小明准备将它安装到自己的书桌下（如图2所示）。小明在安装时发现这款吊床的挂钩开口较小，最大处也只有20mm，无法直接挂在桌子的a、b横杆上；小明还认为，就算是在a、b横杆上直接挂上挂钩，挂钩也容易产生滑动。请你帮小明设计一个桌子和挂钩之间的连接件，设计要求如下：

   

A．连接件可安装在书桌的a、b横杆上，并可与吊床挂钩连接；

B．吊床同一端的两挂钩安装位置和距离可通过连接件进行适当调节，且调节方便，使用时不会滑动；

C．挂钩材料为直径Φ3的圆钢，a、b杆均为40mm×40mm×500mm的方钢管，且不可加工；

D．主体材料采用2mm厚的钢板，辅助材料自选。

张老师所带高三毕业班的同学，为学弟学妹们留下了100本文、理、哲、史类型的书籍。这些书籍版本有16K、8K、32K等，还有数量不等的试卷。张老师打算在新一届高三班内设置一个图书架来陈列这些书籍，以便同学们随手取阅，并放回原处。张老师将设计制作图书架的任务交给了同学们。请你作为班级成员和张老师的学生们共同完成这一任务。

小明发现妈妈打开煲汤锅的锅盖时，锅盖上的钮非常热，很容易烫手。于是他设计了一个防烫手锅盖扳手，如图2所示。小明发现问题的途径是（    ）

新学期开始了，老师安排小明设计制作一个迎接新同学的引导牌。小明在网上查了大量图片资料，分析研究后做了一个引导牌（图1）。使用时小明发现引导牌不便于携带，重新设计制作了可以收拢和展开的引导牌（图2）。

可以收拢和展开引导牌的设计要求如下：

①引导牌展开后形状和尺寸与原来的相当，并能保持结构稳定。

②引导牌收拢后的尺寸要尽可能小，便于携带。

③展开和收拢操作方便。

请根据以上描述和设计要求完成以下题目：

新学期开始了，老师安排小明设计制作一个迎接新同学的引导牌。小明在网上查了大量图片资料，分析研究后做了一个引导牌（图1）。使用时小明发现引导牌不便于携带，重新设计制作了可以收拢和展开的引导牌（图2）。

可以收拢和展开引导牌的设计要求如下：

1）引导牌展开后形状和尺寸与原来的相当，并能保持结构稳定。

2）引导牌收拢后的尺寸要尽可能小，便于携带。

3）展开和收拢操作方便。

 

请根据以上描述和设计要求完成以下题目：

小明发现老师办公室的椅子需要手动调节高度，并且椅背不能后仰，于是想用一个电机实现高度可调节和椅背后仰角度可调节，在原有结构的基础上，增加减速电机，把椅背和椅面之间改成铰连接，通过减速电机实现以上功能。为了便于安装，小明对椅腿和椅背做了如图乙所示的改变，并安装有锁紧按钮，在调节到位后可锁紧。电机轴上已安装大小合适的齿轮，如图所示：

请你帮助小明设计该装置的机械传动部分，具体要求如下：

A．可以分别实现高度调节和椅背的角度调节

B．只能用同一个电机传动，高度调节范围为20厘米，椅背可向后仰角度60度

C．装置连接稳定可靠

D．材料自选

请完成以下任务：

冬季，进出教室后忘记随手关门，扑面而来的刺骨冷风让人受不了，尤其是坐在前排的同学不堪其扰。小明同学想在门、门框(木质)上加一个装置实现推门后能够自动关门的功能。设计要求如下：

1)门打开人离开后，门能够自动关闭，且关门不会与门框猛烈碰撞发出巨大响声：

2)不改变原有门机及门的结构，不采用电机等劳动力装置，增加的装置不影响从外面或者从里面开门、关门

3)材料为通用技术实践室可以找到，如：弹簧、钢管、钢板等。

请你帮助小明完成该机械装置的设计，完成以下任务：

某设计师查阅相关数据后，发现火灾中大多数人死亡的原因是吸人毒性气体，于是他设计了如图所示的消防装置，由简易灭火器和防毒面具组成，既能灭火，又能保护使用者。在设计过程中需明确解决问题受到的限制，下列不属于该装置设计限制因素的是（    ）