第一节 发现与明确设计问题 知识点题库

在“电线宽带通信技术”投入实际使用之前，电力公司准备对用户使用的意向和顾虑进行调查，采用哪种方式可以使调查成本最低、效率最高（   ）

天然麦秆制成的吸管容易折断，而且本身的味道也会渗入其中。当时，美国有一名烟卷制造商马文·史东，从烟卷中得到灵感，制造了一支纸吸管。试饮几下，发现既不会断裂，也没有怪味。当塑胶发明后，因为塑胶的柔韧性、美观性都胜于纸吸管，所以纸吸管便又被五颜六色的塑胶吸管取代了。这个案例说明，重要问题的发现来源于（   ）

钻头（即麻花钻）是机械行业中用途最广泛和最常用的消耗工具。小张在工厂修磨钻头的实践中，发现手工修磨钻头无依靠及参照物，影响到工作的精度和质量，于是开发研制了“钻头刃磨器”成功地解决了磨钻头困难的问题。“钻头刃磨器”课题的发现来源于（   ）

小通设计了如图所示的教室用雨伞架，用于同学们放置雨伞。该雨伞架由一个方木框和四根木质支撑脚榫接而成。方木框 中间用铁丝分隔，用于插入长柄伞、搁置短柄伞；四根支撑脚 下面都有凹槽，以便搁置接水盆。请完成下列各题。

如图所示是通用技术实验室的门把手，因使用不当，握把损坏。刘成同学想通过已经学过的知识，设计一个门把手的握把。以下是刘成所收集的一些信息及设计要求：

A.除握把外的门把手结构与尺寸如图所示

B.一般人手的相关尺寸

C.握把与原门把手结构通过内螺纹孔连接，转动时不打滑；

D.操作门把手舒适，安全；

E.用厚度为5mm的钢板制作，其它零配件自选。

根据以上材料，完成以下的任务：

2003年1月份，一架黑鹰直升机在伊拉克被火箭弹打下，机上13名士兵全部死亡。几天后，巴格达一家私营企业的直升机也因为同样的原因坠毁，5位平民承包商遇难。因此，新泽西发明家理查德・格拉森发明了火箭弹防护网。从这段文字中我们知道，这案例说明重要问题的发现来源于（  ）

在做课堂演示实验时，由于讲台高度较低，坐在后排的同学不易看清实验过程。针对该问题，有学生提出对学校的实验仪器提篮(如图所示)进行改进。将提篮翻转后放在讲台上，作为实验演示平台，方便后排学生观看。设计要求如下：

A．不影响原有提篮的功能

B．作平台使用时，稳定性好；

C．操作方便，材料自选。

请根据设计要求完成以下任务：

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入毒性气体。于是他设计了如图所示的消防装置，由灭火器和防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答下列各题。

小明在测试竹弓钢丝锯性能时，不小心将钢丝锯的竹锯弓弄断了。小明决定利用学校通用技术实验室里的角钢、方木棍做一把锯弓不会断的钢丝锯。具体设计要求如下：

⑴锯割功能与原竹弓钢丝锯一致，操作方便；

⑵锯弓主体用角钢制作，可有效绷紧和放松钢丝锯条，方便更换钢丝锯条；

⑶将铁钉弯折制作锯条挂钩，其他必要的常用零件自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

新式纺纱机是詹姆斯•哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺纱车碰翻这一偶然事件中发现纺车锤竖立时仍能转动得到启示而诞生的。这个案例说明重要问题可以来源于对日常生活的观察。

小明发现下雨天雨伞放地上，水会打湿地面；他想在家里的楼梯扶手(如图a所示)上设计一个架子用于挂湿漉漉的雨伞，雨伞的长度如图b所示，架子底部放置一个如图c所示的塑料盆，用于接雨伞滴下来的水。

现请你帮助小明设计一款架子，设计要求如下：

A.能有效地固定在Φ80的圆形扶手钢管(钢管跟水平面有一定角度的倾斜)上，不允许在扶手上加工；

B.能将图b中的雨伞挂在该架子上；

C.能将图c中的塑料桶放置在该架子上，方便取放；

D.主要材料采用钢板，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明家的柿子树成熟了，小明观察到采摘柿子树顶端的柿子时，使用梯子也摘不到。于是小明想利用通用技术所学的知识，设计制作一个柿子采摘器，小明找来了如图所示自行车的刹车把和刹车线，请你帮助小明设计该柿子采摘器，设计要求如下：

A.可以实现柿子采摘，操作方便；

B.采摘器一次能储存多个柿子，具有一定的强度；

C.主要材料选用钢板和钢管，辅助材料自选；

D.用到自行车刹车把(可简化或文字说明)和刹车线(长度足够)，可适当改装。

小明发现如图所示的普通书立在放置较多的书本时容易翻倒，他准备重新设计一款，以下对小明设计过程的说法中不正确的是（  ）

小明买了如图1所示的可手持、可立桌面的便携式小风扇，但在使用中发现该小风扇立在桌面上时高度不够而且容易倒。他想设计制作一个连接件，将小风扇安装到如图2所示的书立上。经过测量小风扇手柄直径30mm。请你设计该连接件，设计要求如下：

A.利用该连接件可以实现小风扇与书立的可靠连接；

B.使小风扇的高度在书立高度基础上实现0-100mm范围内的连续调节；

C.不能在小风扇手柄上钻孔或开槽破坏小风扇手柄原有结构；

D.书立上可钻孔，最好小风扇能够方便的装上和取下；

E.连接件主要材料采用2mm厚的钢板，辅助材料自选。

科技节上小明承担了水体采样器设计的创新设计课题，为了便于无人机来运载采样器，要求采样器的体积重量尽可能小。他结合自己去医院的经历，打算使用真空采血管(图甲)，通过推动真空采血管，使连接外部的针刺入采血管（图乙），利用压力差将水样吸入采血管，完成抽取一定量水体的方案。现需要一个合适的机械装置实现这个方案，请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：

图甲	图乙	图丙

①   采血管内部真空，不得进行钻孔和破坏；

②   为能顺利刺破采血管前端的密封层，装置前进距离不小于20mm；

③   采用小型减速电机（图丙）驱动，通过电机的正转或反转实现采血管的前进或后退；

④   材料自选。

请完成以下任务：

“垃圾分类益处多，环境保护靠你我。”最近一段时间“疫情防控”和“垃圾分类”成为了全国人民关注的焦点。小明所在的社区执行了严格的疫情防控措施，如图甲所示为社区内的垃圾桶，整体高度为1080mm，桶盖和轮子中心的竖直距离为1000mm，底部宽度为500mm；在使用时，小明发现这类垃圾桶桶盖需要手动打开，非常不卫生，不符合防疫要求，于是他打算将其改为脚踩开盖式垃圾桶。现请你帮助小明完成方案的设计，设计要求如下：

 

A．能使垃圾桶盖可靠打开，最大打开角度不超过90°

B．结构简单，所需材料和连接零件自选

C．允许对桶盖进行简单加工，不允许对桶身改造。

D．连接件与轮子的转轴(φ8)共轴

用多个分拣盘依次筛选的效率仍旧不高，因此小明又进一步设计了如图a 所示的分拣桶，只需将李子从分拣桶顶端倒入，再左右晃动分拣桶，不同大小的李子就会在分拣桶中按层分开。在不断试验过程中小明发现加入李子后的分拣桶较重，人工晃动比较吃力，于是小明想用电机来代替人工左右晃动分拣桶。如图b所示，减速电机已经固定在立柱上，电机方轴上端与分拣桶顶端平齐，间距约为500mm，电机方轴顶面边长为6mm。请你帮助小明完成传动部分的设计，要求如下：

A.电机只能单向运转；

B.可以在分拣桶侧面钻孔；

C.分拣桶顶端的晃动幅度不超过100mm；

D.材料自选。

请根据描述和设计要求，完成以下任务：

明确问题环节，只需要考虑结果，不用考虑投入。

如图所示是一个可以手动调节高度的单杠，固定高度部分高为1.9 米，直径3.2 厘米；横杠直径2.8 厘米。小张同学认为这个手动调节已经落后于时代了，打算自己制作自动升降装置，电路以及材料由小张自行解决，请你帮助他设计电机传动机械部分装置。设计要求如下：

①能通过电动控制实现横杠的自动升降；

②结构简单，操作方便；

③装置具有一定的强度和稳定性；

④材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

技术设计题

小强同学发现家中的洗漱台上常堆满了各类洗漱用品，造成洗漱台零乱，如图所示。他准备设计一款洗漱用品收纳架，安放在洗漱台上方的墙上，于是提出如下设计要求：

a.至少能放置洗漱杯、牙刷、牙膏、洗手液等物品，并可将物品分类存放；

b.结构具有一定的强度且易于挂在墙上；

c.拿取、放置物品时要方便。

请你根据以上设计要求，帮他完成下列任务：