专题二 技术设计过程-普通高中春招考试备考教材 通用技术（第六版）

专题二　 技术设计过程 课程标准 １．熟悉技术设计的一般过程，经历发现与明确问题、制订设计方案、制作模型或原型、优 化设计方案、编写技术作品说明书等技术设计环节的实践。 ２．根据设计的一般原则，运用一定的设计分析方法，制订符合设计要求的完整设计方 案，并通过技术试验等方法，对多个方案进行比较、权衡和优化，形成最佳方案。 考试要求 知识点 内　 容 考试层次 Ａ Ｂ Ｃ 技术设计的原则 通用性、科学性、创新性、经济性、美观性等 √ 发现明确问题 发现问题的途径与方法、解决问题所需的 条件、能力 √ 信息收集与设计分析 信息收集与设计过程分析 √ 设计中的人机关系 人机关系要实现的 ４ 个目标 √ 方案的实现与筛选 方案构思、呈现、筛选及技术试验 √ 知识点拨 第一节　技术设计的原则 • 科学性原则：符合客观规律和科学原理。 例如，永动机、水变油、长生不老药等设计 违背了科学性原则。 • 创新性原则： 通过引入新概念、新的方法、新的思想，新技术、新的商业方式等来处理 某种产品，或对已有的产品进行革新来创造具有相当社会价值的事物或者形式。 • 实用性原则：要把解决存在的问题，满足用户的需要作为设计的一个原则，不要设计 用户不欢迎甚至反对的产品。 ８１ • 经济性原则：力求用最少的成本，设计出能满足用户要求的产品。 • 工程心理学和生理学原则：遵循人们心理和生理特点，考虑美观、舒适、使用方便、使 用者和产品之间的协调等。 • 法律、道德规范原则：技术设计要遵守有关的法律、制度和伦理道德规范，不允许有 违法、违规的行为。 例如，生产刑讯逼供器具、破坏环境的产品、低级趣味的产品、假冒伪劣 产品、损害人体健康的产品、侵犯知识产权的产品等。 • 技术规范性原则（通用性、标准化原则）：产品设计尽可能采用标准化技术和标准件。 • 可持续发展原则：开发产品或项目时，应尽量采用可再生的能源和资源进行设计，预 防对自然环境的破坏。 从节约能源、生态优先、绿色环保的角度考虑。 • 最优化原则：所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前（并能在一段时间 内）最合理。 • 可靠性和耐用性原则：设计的产品或项目在规定的使用寿命时间内，能适应规定的 条件和环境而可靠地工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标也不会低于使用说明书 规定的范围。 • 安全性原则：在使用时或操作运行时必须是安全的。 • 时效性原则：必须按照设计任务书规定的截止日期完成设计。 典型案例分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃１ 【案例 １】如图 ２⁃１ 所示是一款 ＥＤＣ 多功能工具板，体积小，适合随 身携带，且功能强大，具有开瓶、拧螺丝、扳手、拔钉、登山扣等功能，这 一设计符合设计的（　 　 ）。 Ａ．美观性原则 Ｂ．实用性原则 Ｃ．安全性原则 Ｄ．技术规范性原则 【答案】Ｂ 【解析】本题主要考查设计的基本原则。 实用性原则是指设计的产 品为实现其目的而具有的基本功能。 题中说到“功能强大，具有开瓶、拧螺丝、扳手、拔钉、登 山扣等功能”，因此选择 Ｂ 选项最符合题意。 【案例 ２】根据我国儿童玩具产品的生产标准，儿童玩具的包装塑料袋必须打孔，因为玩 具包装采用的是软性塑料薄膜，如果儿童玩耍时不慎将塑料袋套在头上，极易造成呼吸困难 甚至窒息。 这体现了设计时应考虑（　 　 ）。 Ａ．经济性原则 Ｂ．安全性原则 Ｃ．创新原则 Ｄ．可持续发展原则 【答案】Ｂ 【解析】本题主要考查设计的基本原则。 安全性原则是指在使用时或操作运行时必须是 安全的。 题中说到“儿童玩耍时不慎将塑料袋套在头上，极易造成呼吸困难甚至窒息”是对 人的人身安全有影响，因此选择 Ｂ 选项最符合题意。 【案例 ３】国家实行“限塑令”后，一些厂家进行可降解环保购物袋的研发、生产并投入市 ９１ 场。 这些袋子的设计体现了（　 　 ）。 Ａ．实用性原则 Ｂ．可持续发展原则 Ｃ．技术规范原则 Ｄ．经济性原则 【答案】Ｂ 【解析】本题考查技术设计的原则。 技术的可持续发展原则是指开发产品或项目时，应 尽量采用可再生的能源和资源进行设计，预防对自然环境的破坏。 因此本题的正确答案 是 Ｂ。 图 ２⁃２ 【案例 ４】如图 ２⁃２ 所示是一款教室专用课桌椅，可以适合不 同年龄的学生使用，它的桌腿和椅腿高度可调，这主要体现了设 计的（　 　 ）。 Ａ．实用性原则 Ｂ．经济性原则 Ｃ．美观性原则 Ｄ．可持续发展原则 【答案】Ａ 【解析】本题主要考查设计的原则。 本题中的课桌椅可适合 不同年龄的学生使用，满足不同用户的需要，这就是实用原则。 因此本题的正确答案 是 Ａ。 图 ２⁃３ 【案例 ５】如图 ２⁃３ 所示是一款刚进入市场的有密码锁的瓶盖，它新增 的这项功能体现了设计的（　 　 ）。 Ａ．可靠性原则 Ｂ．技术规范原则 Ｃ．创新性原则 Ｄ．可持续发展原则 【答案】Ｃ 【解析】本题主要考查设计的基本原则。 创新性原则就指产品在功能、 结构、指标、外观等方面不断创新。 本题中瓶盖新增密码锁就是一种创新，所以正确答案 是 Ｃ。 检测练习 单项选择题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１．卧室一直是睡眠、休息、存放衣物的主要场所，无论是大方简洁、清逸淡雅的简约主义 还是温馨柔和、浪漫的柔情主义都很受人们喜爱。 这说明设计应满足（　 　 ）。 Ａ．可持续发展原则 Ｂ．工程生理学和心理学原则 Ｃ．科学性原则 Ｄ．技术规范性原则 图 ２⁃４ ２．如图 ２⁃４ 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．实用性原则 Ｂ．经济性原则 Ｃ．美观性原则 Ｄ．可持续发展原则 ３．传说诸葛弩是三国时诸葛亮对弩机进行改进后设计出来的， ０２ 可以连发十支箭。 诸葛弩是严格按照图纸制作出来的，各个部件可以互换，战场上士兵可以 从损坏的弩机上拆下完好的部件重新组装使用。 诸葛弩的设计体现了（　 　 ）。 Ａ．科学性原则 Ｂ．可持续发展原则 Ｃ．技术规范性原则 Ｄ．经济性原则 ４．某航空公司将乘客使用的水杯质量由 １３ ｇ 减少到 ９．５ ｇ，这项“瘦身”设计，使公司一 年节约了 ２０ 吨航空燃料。 这种设计体现了设计的（　 　 ）。 Ａ．经济性原则、可持续发展原则 Ｂ．技术规范性原则、创新性原则 Ｃ．创新性原则、可持续发展原则 Ｄ．技术规范性原则、可持续发展原则 ５．如图 ２⁃５ 所示是一款手机投影仪，它能够接收手机的无线信号，同步手机画面，直接投 射在墙面上，可投射出最大 １００ 英寸的画面。 下列说法不恰当 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 图 ２⁃５ Ａ．该投影仪采用 ＵＳＢ 标准接口，可接收平板电脑、笔记本电脑 的信号，体现了设计的技术规范原则 Ｂ．采用铝镁合金机身，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．操作简单，投影的图像清晰明丽，体现了设计的实用原则 Ｄ．采用静音风扇，强劲散热，体现了设计的经济原则 ６．某公司设计了一款新型手机。 这款手机机身的百分之七十五都由植物性材质组成， 所以即使被弃置，它也能和自然融为一体，最终被分解成水和二氧化碳。 该设计主要注重的 设计原则是（　 　 ）。 Ａ．道德原则 Ｂ．经济性原则 Ｃ．可靠安全原则 Ｄ．可持续发展原则 图 ２⁃６ ７．如图 ２⁃６ 所示为山核桃破壳器，在使用时可根据果实的大小来调 整两个圆柱体之间的距离，轻轻摇动手柄就可以压碎核桃壳，该产品也 可用于大型的美洲山核桃、英国胡桃及小型棒果破壳。 该产品体现了设 计的（　 　 ）。 Ａ．实用性原则 Ｂ．技术规范性原则 Ｃ．可持续发展原则 Ｄ．经济性原则 ８．Ａ 研究所接受某空调机厂的委托，研究一种可变频空调的电机模板，当时规定 ６ 个月 内交货，每块价格不超过 ２００ 元，该研究所在 ８ 个月后才完成任务，控制模板的各功能指标 均符合设计任务书的要求，每块价格 １９０ 元，但该空调机厂家不能接受该项目研究成果，因 为当时已有另一研究所同时研究出功能相同的控制模板，每块价格为 １６０ 元。 在本案例中， 电机模板的设计违背的原则是（　 　 ）。 Ａ．实用性原则、时效性原则 Ｂ．经济性原则、时效性原则 Ｃ．可持续发展原则、经济性原则 Ｄ．技术规范性原则、道德规范原则 图 ２⁃７ ９．如图 ２⁃７ 所示，某人设计发明了汽车翻牌器，逃避电子眼对交通违 法行为的抓拍，从而不受违章处罚。 关于这项发明设计，以下说法正确 的是（　 　 ）。 １２ Ａ．体现了经济性原则 Ｂ．体现了创新原则 Ｃ．体现了实用性原则 Ｄ．违背道德原则 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１０．某款可全球漫游的手机，其屏幕能有效过滤导致眼疲劳的有害蓝光，减少长时间使用 手机对眼睛的伤害，配备 ５ ０００ ｍＡｈ 大容量电池，性价比较高。 下列说法正确的是（　 　 ）。 Ａ．该手机能减少长时间使用手机对眼睛的伤害，体现了设计的可持续发展原则 Ｂ．该手机可全球漫游，体现了设计的技术规范性原则 Ｃ．该手机电池容量比较大，体现了设计的实用性原则 Ｄ．该手机的性价比较高，体现了设计的经济性原则 第二节　发现与明确问题 １．设计的一般过程 （１）发现和明确问题：①提出设计项目；②明确设计要求。 （２）制订设计方案：①收集信息（调查、咨询）；②设计分析；③方案构思（想出方法）； ④方案呈现（画出草图）；⑤方案筛选（选出最佳方案）。 （３）模型及原型制作：①绘出加工图样；②制作模型或原型（木工、金工与装配）。 （４）测试评估与优化：①技术试验（模型、优化、强化、移植试验等）；②评估与优化 （改进）。 （５）产品的使用与维护。 ２．发现与明确问题 •技术问题的来源：①人类生存活动的需求；②别人的委托；③基于一定的目的，由设计 人员自己主动发现的问题，并试图去解决它。 •发现问题的途径和方法：①观察日常生活，如新式纺纱机的诞生。 ②收集和分析信 息，可采用文献法、问卷调查法、询问法等。 ③技术研究与技术试验，如伽利略与体温表。 •明确设计要解决的技术问题：①判断问题是否能够解决：要判断解决的技术问题有没 有违反科学理论和客观规律；②判断问题是否当前可以解决：要判断解决这个问题是否超过 了当前的能力和条件；③判断问题是否值得解决：要判断解决这个问题是否有价值，投入产 出比如何，社会效益如何，收益如何。 ３．明确解决设计问题的能力、条件 （１）明确解决设计问题的能力 设计的能力指的是解决问题的能力，包括个人的能力以及团体的能力。 设计的能力通常受到社会发展水平和科学技术水平的制约。 （２）明确解决设计问题的条件 •时间条件：解决设计问题所需要的时间。 •经费条件：解决设计问题所需要的经费。 •设备条件：解决问题所需要的科学仪器与机器设备。 •其他条件：如特殊的材料、原料。 ２２ 　 　 ４．明确设计的要求 明确设计的要求就是弄清楚设计要达到的标准和所受到的限制。 设计的标准是指设计的产品要达到的标准。 ＧＢ 即“国标”的汉语拼音缩写，表示中华人 民共和国国家标准；ＱＢ 表示企业标准，通常企业标准高于行业标准，行业标准又高于国家标 准；ＩＳＯ 是国际标准化组织。 设计的限制是指设计产品的活动受到时间、成本、环境等的限制。 典型案例分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃８ 【案例 １】小明同学家的地面铺了较为光滑的瓷砖，桌子在使 用时容易滑动。 针对这个问题，小明同学设计了如图 ２⁃８ 所示的 小桌子，每个桌脚附带一个吸盘，使小桌能稳稳地吸附在地面上。 小明同学发现问题的途径是（　 　 ）。 Ａ．分析信息 Ｂ．观察日常生活 Ｃ．技术试验 Ｄ．技术研究 【答案】Ｂ 【解析】本题主要考查发现问题的方法与途径。 发现问题的途径分别是通过观察日常生 活、收集和分析信息、技术研究与技术试验，本题的正确答案是 Ｂ。 图 ２⁃９ 【案例 ２】如图 ２⁃９ 所示是一款智能扫地机器人，它除了具有躲避 障碍物、自动吸尘、改变清扫面积等功能外，还必须包括（　 　 ）。 Ａ．防盗与声控功能 Ｂ．充电与防盗功能 Ｃ．声控与音乐播放功能 Ｄ．充电与移动功能 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查明确设计要解决的技术问题。 明确问题 是指问题内容是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目 的是否明确，以及能否解决、解决限制条件等是否明确。 充电与移动是扫地机器人必不可少 的功能，如果没有这两项功能，就失去了扫地机器人的意义。 因此本题的正确答案是 Ｄ。 图 ２⁃１０ 【案例 ３】如图 ２⁃１０ 所示是某厂家设计生产的一款儿童积 木玩具，由于形状较小，易被小孩误当食物吞食，对小孩身体 造成伤害，在设计中违反了相关的技术规范。 该厂家出现这 样的设计失误，是因为（　 　 ）。 Ａ．没有进行问卷调查 Ｂ．没有进行模型制作 Ｃ．没有进行技术试验 Ｄ．没有明确儿童玩具设计要求 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查设计过程中明确设计的要求。 儿童产品的设计必须符合国家相关 ３２ 的技术规范，因此正确答案是 Ｄ。 图 ２⁃１１ 【案例 ４】小卫晚上睡觉时常将衣服扔在凳子上，易造成衣服皱褶，为 了方便衣服和帽子的放置，他设计了一款适合在寝室使用的简易衣帽架 （图 ２⁃１１）。 该设计发现问题的途径主要是（　 　 ）。 Ａ．别人的告知 Ｂ．进行技术试验和研究 Ｃ．对日常生活的观察 Ｄ．突如其来的灵感 【答案】Ｃ 【解析】本题主要考查发现问题的途径。 发现问题通常有 ３ 条途径，分 别是通过观察日常生活、收集和分析信息、技术研究与技术试验，本题的正 确答案是 Ｃ。 【案例 ５】如图 ２⁃１２ 所示是小明设计的一款有密码锁的瓶盖。 他发现， 只要锁安装在瓶口上，密码就易失灵，此时处于设计的（　 ）。 图 ２⁃１２ Ａ．发现问题阶段 Ｂ．设计分析阶段 Ｃ．模型与原型制作阶段 Ｄ．测试评估与优化阶段 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查设计的过程。 由于该瓶盖已制作完成，接下来应 该对其测试或优化，因此属于测试评估与优化阶段。 本题的正确答案是 Ｄ。 检测练习 单项选择题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１．鲁班上山砍树被茅草叶子划伤了手指，回家后，他认真思考发明了锯子。 他发现问题 的途径主要是（　 　 ）。 Ａ．信息的收集与整理 Ｂ．进行技术试验和研究 Ｃ．观察日常生活 Ｄ．善于分析与不怕吃苦的精神 ２．为了解决人们如何进食的问题，中国人设计出了筷子，而西方人则设计出了刀叉。 从 技术问题的来源来看，该例子主要体现的是（　 　 ）。 Ａ．人类生存活动中遇到的问题 Ｂ．别人提出的问题 Ｃ．设计人员自己主动发现的问题并解决 Ｄ．以上都是 ３．有一次伽利略与学生一起在做实验，看到水温升高后罐内水位就会上升，他突然想 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，终于成功研制出可测量人体体温的体温计。 伽利略在这一事件中发现 问题的方法是（　 　 ）。 Ａ．观察日常生活 Ｂ．收集和分析信息 Ｃ．进行技术试验和研究 Ｄ．理论猜想和科学数据 ４２ ４．在第一次世界大战后 ，有人对阵亡的士兵进行了统计，发现相当多的士兵因头部中弹而 死亡，据此就研制了一款钢盔保护士兵的头部。 这个事例说明问题的发现可以来源于（　 　 ）。 Ａ．观察日常生活 Ｂ．进行技术试验和技术研究 Ｃ．收集和分析信息 Ｄ．灵感启发 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 设计了一种消防装置，由灭火器和防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。 请根据以上的 描述完成 ５、６ 题。 ５．该设计师发现问题的途径是（　 　 ）。 Ａ．收集与分析信息 Ｂ．进行技术试验和技术研究 Ｃ．观察日常生活 Ｄ．善于观察与不怕吃苦的精神 ６．在消防装置的设计过程中需要明确解决问题所受到的限制，下列不属于 ∙∙∙ 该设计的限 制因素是（　 　 ）。 Ａ．灭火器的技术规范 Ｂ．火灾发生的原因 Ｃ．制作成本 Ｄ．设计者的设计能力 ７．如图 ２⁃１３ 所示是某同学设计的铅笔套，可以延长铅笔长度或拼接两支较短铅笔。 在 图 ２⁃１３ 设计时，该同学搜集了以下信息：①铅笔的横截 面形状、大小；②能正常书写的笔杆长度；③笔芯 的粗细；④新铅笔的长度。 其中，你认为有必要 的是（　 　 ）。 Ａ．①③ Ｂ．①②④ Ｃ．①② Ｄ．①②③④ 图 ２⁃１４ ８．张明同学平时对小发明、小创造特别感兴趣，经过自己的设计， 终于发明了反向雨伞（图 ２⁃１４）。 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。 产生这种问题的原因， 可能是忽略了设计过程中的（　 　 ）。 Ａ．发现和明确问题环节 Ｂ．制订设计方案环节 Ｃ．制作模型和原型环节 Ｄ．测试、评估和优化环节 ９．某同学制作完相框后，发现相框易变形，于是在其四个角的位置用细木条进行了固 定。 他此时正处于设计过程中的（　 　 ）。 Ａ．发现和明确问题环节 Ｂ．制订设计方案环节 Ｃ．制作模型和原型环节 Ｄ．测试、评估和优化环节 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１０．设计的一般过程包括：①制订设计方案；②发现与明确问题；③制作模型或原型； ④编写产品的使用说明书；⑤测试、评估和优化。 下列对设计的一般过程的顺序描述正确的 是（　 　 ）。 ５２ Ａ．①③②⑤④ Ｂ．②①③⑤④ Ｃ．③②①④⑤ Ｄ．④①③②⑤ 第三节　制订设计方案 制订设计方案的流程：①收集信息（调查、咨询）；②设计分析；③方案构思（想出方法）； ④方案呈现（画出草图）；⑤方案筛选（选出最佳方案）。 １．收集信息 通过用户调查、专家咨询、查阅图书资料、收听广播、收看电视、浏览互联网等渠道收集 有关产品的信息。 ２．设计分析 （１）产品的设计要综合考虑“人、物、环境”三个方面 “人” 指的是产品的使用者，要做到健康、安全、舒适、高效；“物”一般包括材料、结构、功 能等，结构的强度和稳定性一定属于“物”；“环境”指的是产品使用的地方、摆放的位置、所 处的空间等，受环境制约，并对环境产生影响，包括环境的适应性及环境保护等方面的内容。 设计举例 考虑“物”方面 考虑“人”方面 考虑“环境”方面 可折叠结构 如何实现折叠结构、具体 采用什么方式折叠 折叠后便于携带 折叠后，体积小，便于存放 材料 采用强度高的材料 采用珍贵、无毒、优等材质 采用可降解、环保、防湿、 防潮、防腐材料 水果刨 刀片锋利、强度好、坚固耐 用、寿命长 操作便捷，造型美观 适合不同水果形状，适应 周围环境 （２）在设计中人机关系要实现的目标 ①高效：通常指能合理或最优先分配人与机器的功能，促进两者的协调，提高人的工作 效率。 ②健康：指长期使用产品后，产品对人的健康不造成不良影响。 ③舒适：指使用产品时，操作或使用的姿势自然，人不会疲劳，感觉舒适。 ④安全：指使用产品时，不会对人的身体构成生理上的伤害。 （３）设计中合理的人机关系还需考虑四个方面的内容 ①考虑普通人群和特殊人群的特点和需要。 特殊人群通常指残疾人群或特别需求 人群。 ②考虑静态的人与动态的人。 静态指人的自然状态，人体的固有尺寸；动态指人的功能 尺寸，即动作范围或体形变化。 ③考虑人的心理需求和生理需求。 ④考虑信息的交互。 人与产品之间的互动和信息传递过程。 ６２ 　 　 ３．方案构思及呈现 一般选择草图进行构思。 其绘制过程如图 ２⁃１５ 所示。 ①画主线，成平面；②沿轴向，成立体；③删冗余，描细节；④标尺寸，要规范。 图 ２⁃１５ ４．方案筛选 产品设计考虑的要素：功能实用、结构稳定、成本适当、安全可靠、易于制作、美观、新颖、 环保、加工难易程度等。 典型案例分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃１６ 【案例 １】如图 ２⁃１６ 所示是某同学设计的衣架，按压可 让支架合拢，使用很方便。 在设计时，该同学搜集了以下信 息：①不同种类衣服的肩宽；②各种晾晒杆、挂杆的粗细； ③衣架销售员的调查；④市场上出售的衣架类型、大小、形 状。 其中你认为有必要收集的信息是（　 　 ）。 Ａ．①③ Ｂ．①②④ Ｃ．①② Ｄ．①②③④ 【答案】Ｂ 【解析】本题主要考查设计过程中信息收集的内容。 信息收集的内容应与设计直接相 关，能为设计制作提供依据和参考，本题中③的内容只与用户购买情况有关，对衣架的设计 无明显的影响，因此本题的正确答案是 Ｂ。 【案例 ２】设计学生用的台灯时要考虑的因素有很多，归结起来分别属于“人” “物” “环 境”三个方面。 以下设计分析中从“物”的角度分析的是（　 　 ）。 Ａ．学生看书的时间较长，光线要柔和 Ｂ．根据学生的特点，外形要新颖美观 Ｃ．尽可能采用标准件制作 Ｄ．应适合在书桌、床头等场合使用 【答案】Ｃ 【解析】本题主要考查设计分析的三要素。 其中“人”主要是指人机关系方面，“物”主要 是指设计对象方面，“环境”主要是指与设计对象发生关联的各种非人的要素。 在本案例中 选项 Ｃ“尽可能采用标准件制作”就是从“物”的角度分析，而 Ａ、Ｂ 是从“人”的角度分析，Ｄ ７２ 是从“环境”的角度分析。 因此本题的正确答案是 Ｃ。 【案例 ３】如图 ２⁃１７ 所示为一款可折叠的饭桌，下列关于该饭桌的设计分析和评价的说 法中，不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 图 ２⁃１７ Ａ．两侧的桌面都可放下，符合设计创新性原则 Ｂ．在桌子的下部还设有一个两层收纳柜，符合设计实用 原则 Ｃ．折叠一侧，靠墙边放置，该设计主要考虑了“环境”的 因素 Ｄ．设计成可折叠结构主要考虑了“人”的因素 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查设计的三要素和设计的一般原则。 设计的原则根据具体的语言环 境进行分析，Ａ、Ｂ 均无错误；而在设计的三要素“人” “物” “环境”中，“人”一般是指方便人 使用，本案例中饭桌两边折叠后主要是节省空间，属于考虑“环境”因素，对人的使用上并未 提高效率，故正确答案是 Ｄ。 图 ２⁃１８ 【案例 ４】为了方便人们做菜，设计师设 计了一款如图 ２⁃１８ 所示的新型菜板，它由 托盘和砧板两部分组成，中间采用磁铁固 定，方便取装。 根据以上内容回答 １、２ 题。 １．从人机关系的角度分析该设计，下列 说法不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．该设计可以提高工作效率 Ｂ．采用磁铁固定主要是为了特殊人群的需要 Ｃ．砧板外观圆滑可实现舒适目标 Ｄ．托盘采用 ＰＰ 环保材质实现了人机关系中的健康目标 【答案】Ｂ 【解析】本题主要考查人机关系在设计中要实现的目标。 第一是高效，此项设计能方便 人们做菜的过程，提高人的工作效率，所以 Ａ 正确；第二是健康，采用 ＰＰ 环保材质，产品对 人的健康不造成不良影响，所以 Ｄ 也正确；第三是舒适，该产品外观圆滑，感觉舒适，所以 Ｃ 也正确；而 Ｂ 选项采用磁铁固定，是为了操作的方便，实现高效的目标，所以该说法不正确， 故选择 Ｂ。 ２．菜板由砧板和托盘组成，可拆卸，便于彻底清洗。 从人机关系的角度分析该设计，下 列说法正确的是（　 　 ）。 Ａ．实现了安全目标 Ｂ．考虑了特殊人群和普通人群的需要 Ｃ．实现了健康目标 Ｄ．考虑了静态人的需要 【答案】Ｃ 【解析】本题主要考查人机关系在设计中要实现的目标。 在题干中“可拆卸，便于彻底 ８２ 清洗”是从人的健康层面上来说的，因此本题的正确答案是 Ｃ。 　 图 ２⁃１９ 【案例 ５】如图 ２⁃１９ 所示是一款教室用课桌椅，在它的各项设计 中，能实现人机关系健康目标的是（　 　 ）。 Ａ．高度可调节 Ｂ．塑料脚套 Ｃ．课桌椅的桌面为木板 Ｄ．支架采用方形金属管 【答案】Ａ 【解析】本题主要考查人机关系在设计中要实现的目标。 健康 目标是指长期使用产品对人的健康不造成不良影响；在题中“高度可调节”是从使用者的健 康层面来设计的，因此本题的正确答案是 Ａ。 【案例 ６】如图 ２⁃２０ 所示是小张构思设计的一款悬吊式抓取器。 在以下构思方案中，在 力 Ｆ 的作用下不能将工件夹紧的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． 图 ２⁃２０ 【答案】Ｃ 【解析】本题主要考查方案的比较与权衡方面的知识。 Ａ 的结构采用铰连接，在力 Ｆ 的 作用下，构件上端绕支点往左、右（内）转动，使得构件的下端往相反（右、左）方向运动，从而 夹紧工件，起到抓取的目的；Ｂ 中采用铰连接，抓取构件受力，夹紧工件；Ｃ 中在力 Ｆ 的作用 下，夹持工件的两个夹爪会左右松开，作用在工件两边的夹爪不能有效地往内夹持；Ｄ 中在 力 Ｆ 的作用下当中构件可以往上运动，当中构件受拉力，使得夹持工件的构件往内夹持，将 工件夹紧。 因此本题的正确答案是 Ｃ。 检测练习 单项选择题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１．某同学想设计“雨伞架”让同学们放置雨伞，设计时需要收集相关的信息，有下列信 息：①同学们常带的雨伞种类、数量；②折叠伞折叠后的长度；③长柄伞的长度 （ ６００ ～ ８００ ｍｍ）；④教室门的高度；⑤教室中可摆放雨伞架的空间大小。 需要收集的是（　 　 ）。 Ａ．①②③ Ｂ．①②⑤ Ｃ．①②③⑤ Ｄ．②③④⑤ ２．曹华同学在学习了通用技术课程后，想自己设计一个手机支架。 在设计前，他收集了 以下信息：①制作手机支架的材料；②常见品牌手机的尺寸；③手机的常见颜色和外观；④班 级学生人数；⑤同学们对手机支架外形的看法。 其中必要的信息是（　 　 ）。 ９２ Ａ．①②③ Ｂ．①②⑤ Ｃ．②③④ Ｄ．②③⑤ ３．两个并排的插座很容易因为插头过大而无法同时使用，针对这一问题，在设计过程 中，不需要 ∙∙∙ 收集的信息是（　 　 ）。 Ａ．插头的形状和尺寸 Ｂ．插座的制作工艺 Ｃ．国家对相关插座的设计规范 Ｄ．插座的种类 图 ２⁃２１ ４．如图 ２⁃２１ 所示为一款小凳子，设计该产品时，下列因素不需要 ∙∙∙ 考 虑的是（　 　 ）。 Ａ．小凳子的制作方法 Ｂ．小凳子的尺寸 Ｃ．构件间的连接方式 Ｄ．使用者的身高 ５．如图 ２⁃２２ 所示是一种专门削水果的机器，它不仅采用优质轴承， 使用环保可降解的内胆，还配有各种刀片，可以削不同大小和种类的水 图 ２⁃２２ 果，而且造型美观，操作方便，体积小，可以摆放在厨房或客厅。 在下列 关于该水果机的分析中，说法不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．该水果机配有各种刀片，可以削不同大小和种类的水果，主要 考虑了“环境”的因素 Ｂ．该水果机造型美观，操作方便，主要考虑了“人”的因素 Ｃ．该水果机体积小，可以摆放在厨房或客厅，主要考虑了“环境” 的因素 Ｄ．该水果机使用环保可降解的内胆，主要考虑了“物”的因素 ６．如图 ２⁃２３ 所示是一款超高分辨率曲面屏电视机。 该电视机的画面清晰，炫酷的曲面 外形使画面具有 ３Ｄ 效果。 支持通过手机上网分享图片到电视屏幕，用户即使不在电视机 前，也能随时分享图片，传递快乐。 但它成本较高，价格昂贵，导致销量较低。 在下列关于该 图 ２⁃２３ 电视机设计的说法中，不合理 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．画面清晰，立体声环绕，主要考虑了“物”的因素 Ｂ．通过手机分享图片，传递快乐，主要考虑了“人”的 因素 Ｃ．成本较高，售价昂贵，不符合设计的经济性原则 Ｄ．炫酷的曲面外形符合设计的创新性原则和美观性 原则 图 ２⁃２４ ７．如图 ２⁃２４ 所示为一款可折叠凳子，可在户内、外进行各种活动时 使用，质量轻，结实耐用，携带方便。 在下列设计分析中，属于从“环境” 的角度进行分析的是（　 　 ）。 Ａ．质量轻，采用铰连接，易折叠，携带方便 Ｂ．采用不锈钢支撑结构，使用时稳定性强 Ｃ．折叠凳子占用空间小，适合在人群较为集中的环境中使用 ０３ Ｄ．凳面采用牛筋布，支腿采用钢管，牢固可靠 图 ２⁃２５ ８．如图 ２⁃２５ 所示是一款智能体感代步车，使用电力驱动，内置精 准陀螺仪，可根据人体姿势实现前进、后退、转弯等各种代步功能。 从 设计中的人机关系角度分析，以下说法正确的是（　 　 ）。 Ａ．支撑杆高度可以根据人的身高进行调节，考虑了动态人的 需要 Ｂ．超速时，系统会发出报警声，是为了满足人的心理需求 Ｃ．能在各种不同状况的路面行驶，体现了高效目标 Ｄ．面板能显示速度、里程等，实现了良好的信息交互 ９．设计一款楼道夜间自动照明装置，在设计中可以不考虑 ∙∙∙ 的因素是（　 　 ）。 Ａ．传感器的类型 Ｂ．照明装置的安装人员 Ｃ．环境的干扰因素 Ｄ．照明的延迟时间 图 ２⁃２６ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１０．如图 ２⁃２６ 所示是一款某公司设计的刨丝器，可以用它对蔬菜进 行加工。 但制作完成后却发现，由于其外形过于方正，使用起来并不方 便。 请从人机关系的角度分析，此款刨丝器的设计忽视了（　 　 ）。 Ａ．高效目标 Ｂ．健康目标 Ｃ．舒适目标 Ｄ．安全目标 １１． 如图 ２⁃２７ 所示是一款球型把手门锁，使用时将把手转动 ９０°就 图 ２⁃２７ 能把门打开，从人机关系的角度分析，设计时采用转动 ９０°而不是 １８０°， 主要是为了（　 　 ）。 Ａ．实现健康目标，符合人体的动态尺寸 Ｂ．实现舒适目标，符合人体的动态尺寸 Ｃ．实现舒适目标，符合人体的静态尺寸 Ｄ．实现健康目标，符合人体的静态尺寸 图 ２⁃２８ １２．如图 ２⁃２８ 所示是一款恒温调奶器，省去了为婴儿泡奶时烧水、 等水的时间，深受广大家庭的喜爱。 关于该调奶器，以下说法不正确 ∙∙∙ 的 是（　 　 ）。 Ａ．加厚防爆高硼硅玻璃，体现了人机关系的安全目标 Ｂ．优选食品级不锈钢，体现了人机关系的健康目标 Ｃ．壶身有多种颜色可选，体现了信息交互 Ｄ．三重断电保护，３Ｃ 国家认证，体现了设计的技术规范性原则 图 ２⁃２９ １３．如图 ２⁃２９ 所示是一款新型的不锈钢编织软管，其上设计有 塑料活动扳手，使用时无须借助其他工具，能将软管直接安装到阀 门上。 关于该设计的说法正确的是（　 　 ）。 Ａ．符合人的心理需求 Ｂ．考虑了信息交互 １３ Ｃ．符合高效目标 Ｄ．符合人体的动态尺寸 １４．如图 ２⁃３０ 所示是小张用角钢设计制作的室外空调支架，为了能安装市场上销售的绝 大部分空调外机，需对空调支架进行改进，以下设计方案中最合理的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃３０　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 Ｄ． １５．如图 ２⁃３１ 所示是一款简易移动投影屏。 可通过立杆的手动调节装置方便地调节高 度，在下列调节装置中，设计最合理的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃３１　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 Ｄ． １６．如图 ２⁃３２ 所示是一款活动扶手，扶手与支座之间通过两颗销钉连接。 扶手水平放置时 ［图 ２⁃３２（ａ）］，扶手与支座之间的连接牢固可靠，扶手前端能承受由上至下的力；翻折扶手时， 只需将扶手往前方拉动，再向下翻［图 ２⁃３２（ｂ）］。 以下的扶手设计方案中最合理的是（　 　 ）。 图 ２⁃３２ 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． １７．小张家里的长木凳凳脚与凳板之间的连接处出现了松动，在下列加固方法中，既美 观又有效的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．钉一根木条，构成三角形结构 Ｂ．在图示位置钉入一枚铁钉 ２３ 　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．在榫头处凿一缝隙，敲入木契 Ｄ．左右两凳脚用木条相连 １８．如图 ２⁃３３ 所示是小明设计的木质台灯支架，从图中观察木条 ２ 的结构合理的是 （　 　 ）。 　 　 图 ２⁃３３ 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 Ｄ． １９．如图 ２⁃３４ 所示是王欢设计制作的一款木质台灯，支撑架由 ＡＢ 与 ＢＣ 构件组成，其连 接处通过元宝螺丝进行固定；支撑架 ＡＢＣ 与底座之间的连接同样采用元宝螺丝进行固定。 如果分别旋松两颗元宝螺丝，可对台灯的高度和照射角度进行调节，以达到最佳的舒适度。 下列选项中，关于支撑架 ＢＣ 构件的结构设计方案合理的是（　 　 ）。 　 　 图 ２⁃３４　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 Ｄ． ２０．如图 ２⁃３５ 所示毛巾架（两边各缺一个与墙面连接的转动底座），现要实现 ９０°转动， 不使用时能翻转靠在竖直墙面上，使用时能水平牢固放置，下列转动底座方案最合理的是 （　 　 ）。 　 　 图 ２⁃３５　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 Ｄ． ３３ 第四节　技术试验 １．技术试验的类型 技术试验按试验目的可分为：性能试验（通过改变所给条件，测量试验对象的状态变化 并分析其原因，明确试验对象的性能或性能故障。 如对产品的耐高温、抗拉、抗压、强度、硬 度等的试验）；优化试验（对试验对象进行条件优化或条件组合。 如农业中优选育种）；预测 试验（通过实验，预测被试对象状态的变化及产生的后果。 如可以通过老化试验预测零件老 化后的结果）。 ２．技术试验的方法 •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（代表性样品的选取）。 •模拟试验法：通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法（如汽车碰撞试验）。 模拟 试验法还可以通过缩小（放大）比例来模拟所设计的现场效果（大坝水利试验等）。 •虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法（计算 机模拟火星探测器登陆火星表面）。 •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（食品保质期 的测试、水管抬压的试验，汽车零部件的疲劳度和寿命的测试等，一般属于更加恶劣的条件 下的破坏性的测试试验）。 •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 物进行试验的方法（药品用小白鼠做试验，一般用于动物或植物）。 ３．技术试验的分析案例 实物试验（真实汽车碰撞）、对比试验（不同药物在两组小白鼠身上作比较）、计算机模 拟仿真试验（计算机上仿真导弹发射）、模拟试验（飞机模型做风洞试验）、老化试验（轮胎加 热老化测试）、破坏性试验（飞机碰撞试验）、优选试验（袁隆平做杂交水稻对比试验选择最好 的品种）、强化试验（测试产品在性能方面所能承受的最大极限，如安全帽的钢钉试验）等。 ４．技术试验的实施与报告的写作 技术试验的实施步骤：制订试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论。 技术试验的试验报告项目：试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结。 典型案例分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃３６ 【案例 １】如图 ２⁃３６ 所示，为了检验汽车的安全性 能，在汽车的驾驶座位上安置假人做碰撞实验。 此项试 验的类型属于（　 　 ）。 Ａ．优选试验法 Ｂ．模拟试验法 Ｃ．强化试验法 Ｄ．虚拟试验法 ４３ 【答案】Ｂ 【解析】本题考查技术试验的方法。 优选试验是指通过类比，选择最好的产品或技术方 案；模拟试验是模拟环境或物体用其他设备模型代替而进行的试验；强化试验是在原基础上 不断增大强度进行的试验；虚拟试验是用电脑或其他设备虚拟场景或物体进行的试验。 因 此本题的正确答案是 Ｂ。 【案例 ２】下列技术试验分析不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．无人飞机投弹打击目标属于虚拟试验 Ｂ．不同品种水稻的对比试验属于优选试验 Ｃ．奥运场馆模型抗震测试属于模拟试验 Ｄ．轮胎的热氧化试验属于老化试验 【答案】Ａ 【解析】本题主要考查各类技术试验的区别。 模拟试验是以再现的形式模拟现实发生的 情况进行的试验；虚拟试验是利用计算机虚拟现实中的技术设计原形进行的试验。 无人飞 机投弹打击目标属于模拟试验，因此选择 Ａ。 图 ２⁃３７ 【案例 ３】如图 ２⁃３７ 所示是一款水管密封试验装置。 在家庭装修 时，为了快速检验水管的密封性，用该装置将管内水压加压到正常工作 压力的 ２～３ 倍，并保持一段时间，根据压力变化情况判断水管是否泄 漏。 这种试验属于（　 　 ）。 Ａ．虚拟试验 Ｂ．优选试验 Ｃ．强化试验 Ｄ．模拟试验 【答案】Ｃ 【解析】本题主要考查各类技术试验的区别。 在考试题目中，强化试验是一个常考点，强 化试验是在原基础上不断增大强度进行的试验，题中“水压加压到正常工作压力的 ２～３ 倍” 就是加大测试强度，因此选择 Ｃ。 图 ２⁃３８ 【案例 ４】如图 ２⁃３８ 所示是一款超市购物车，若要对购物车进行 强度试验，以下方法中合理的是（　 　 ）。 Ａ．小孩坐在座椅上，观察购物车是否会翻倒 Ｂ．推动购物车，感觉推行是否省力 Ｃ．转动购物车，体验购物车转向是否灵活 Ｄ．放一定量的重物在车筐内，观察购物车是否会损坏 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查对技术试验的理解。 在考试题目中，对于合理的技术试验是一个 常考点，要求学生根据技术试验需求，判断技术试验是否合理，本题要求对强度进行测试，除 Ｄ 选项外其他选项并不是对强度的测试。 故本题的正确答案是 Ｄ。 ５３ 检测练习 单项选择题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１．公寓内的电梯在正式投入使用之前，需要对其进行严格精确的性能试验，下列试验不 ∙ 必要 ∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．电梯运行速度和平衡系数的试验 Ｂ．电梯载客承重能力测试 Ｃ．安装电梯的时间测试 Ｄ．电梯停止保护装置的试验 图 ２⁃３９ ２．如图 ２⁃３９ 所示为一款振动试验台。 把物品包装后放入试 验台，以汽车运输时的颠簸状态进行振动，测试物品是否会损坏。 该试验的方法属于（　 　 ）。 Ａ．优选试验法 Ｂ．强化试验法 Ｃ．模拟试验法 Ｄ．虚拟试验法 ３．用计算机仿真“勇气”号火星探测器登陆火星表面的场景 效果，这是属于（　 　 ）。 Ａ．优选试验法 Ｂ．虚拟试验法 Ｃ．强化试验法 Ｄ．模拟试验法 ４．宇航员通常都要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 Ｂ．模拟试验法 Ｃ．强化试验法 Ｄ．虚拟试验法 图 ２⁃４０ ５．如图 ２⁃４０ 所示是一款某品牌水质 ＴＤＳ 检测笔，ＴＤＳ 值代表 水中可溶性总固体含量，可在一定程度上反映水质，通常 ＴＤＳ 值越 低，表明水中重金属离子等可溶性盐类越少，水质越纯。 把该水质 检测笔放入待检测的水中，按一下开关，显示屏就会立刻显示水中 的 ＴＤＳ 值，让用户了解水的纯度。 这种试验方法属于（　 　 ）。 Ａ．优选试验法 Ｂ．模拟试验法 Ｃ．虚拟试验法 Ｄ．强化试验法 ６．在笔记本电脑的开发过程中，需要对一些零部件进行性能试验，以下针对笔记本键盘 的试验项目不合理 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．键盘表面的耐磨损试验 Ｂ．键盘可承受的按击次数试验 Ｃ．键盘材料的耐超高温试验 Ｄ．键盘表面的触感试验 ７．上海中财塑胶有限公司承接了一项供水管的生产任务。 为了保证产品的质量，维护 本厂信誉，提高产品的知名度，需要对所生产的水管进行质量测验，厂方利用注水加压的方 法检测水管的抗压强度，直到水管破裂，看其承受压力的最大限度。 这种技术试验方法属于 （　 　 ）。 Ａ．优选试验法 Ｂ．模拟试验法 Ｃ．强化试验法 Ｄ．移植试验法 ８．为保证安全用电，各类电器都需要进行载荷大于实际电压、电流和长时间的通电等试 验，取得相应的安全认证。 这些试验属于（　 　 ）。 Ａ．老化试验 Ｂ．虚拟试验 Ｃ．强化试验 Ｄ．优选试验 ６３ ９．新冠疫苗和其他疫苗一样，在疫苗的研发过程中要进行动物实验、Ⅰ期临床试验、Ⅱ 期临床试验、Ⅲ期临床试验，科研人员为了验证疫苗的功能先将这种疫苗在白鼠身上做试 验，这种试验方法是（　 　 ）。 Ａ．模拟试验法 Ｂ．优选试验法 Ｃ．移植试验法 Ｄ．强化试验法 １０．在船舶设计和建造过程中，设计者利用计算机软件建立数字化船舶模型和海洋流场 环境，进行船舶运行性能试验。 该试验的方法为（　 　 ）。 Ａ．优选试验法 Ｂ．强化试验法 Ｃ．虚拟试验法 Ｄ．模拟试验法 知识结构 ７３ 专题检测 图 ２⁃４１ 一、单项选择题（共 ２５ 小题，每小题 ２ 分，共 ５０ 分） １．如图 ２⁃４１ 所示为一款苹果削皮器，其刀头处的弹性设计使 它适用于不同大小的苹果。 该产品主要体现了设计的（　 　 ）。 Ａ．美观性原则 Ｂ．实用性原则 Ｃ．可持续发展原则 Ｄ．经济性原则 ２．在汽车制造业中，人们采用先进的尾气净化技术极大地降 低了汽车尾气对空气的污染，各汽车厂商也正在研究生产对空气无污染的电动汽车。 这体 现了设计的（　 　 ）。 Ａ．可持续发展原则 Ｂ．实用性原则 　 图 ２⁃４２ Ｃ．技术规范性原则 Ｄ．道德原则 ３．某设计师在就餐时发现普通托盘上的酒杯很容易被碰倒，于 是设计了如图 ２⁃４２ 所示的卡口式酒杯托盘。 该设计师发现问题的 途径是（　 　 ）。 Ａ．收集和分析信息 Ｂ．技术试验 Ｃ．技术研究 Ｄ．观察日常生活 图 ２⁃４３ ４．如图 ２⁃４３ 所示是某学生设计的一款家用电器插座，该插 座为树形造型，可不断扩展，下列不属于 ∙∙∙ 该插座设计限制因素的 是（　 　 ）。 Ａ．插座的安全设计标准 Ｂ．插座的体积大小 Ｃ．插座的销售人群 Ｄ．插座的制造工艺 ５．瑞士的乔治有一次散步回家，发现自己裤腿上粘满了一种草籽苍耳。 他认真观察，据 此发明了尼龙搭扣。 他发现问题的主要途径是（　 　 ）。 Ａ．查阅各种资料 Ｂ．收集与整理信息 Ｃ．观察日常生活 Ｄ．进行技术试验 图 ２⁃４４ ６．如图 ２⁃４４ 所示为条状年糕切片器，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 素不需要 ∙∙∙ 考虑的是（　 　 ）。 Ａ．刀片的材料 Ｂ．年糕片的厚度 Ｃ．手柄的形状 ８３ Ｄ．年糕的长度 图 ２⁃４５ ７．如图 ２⁃４５ 所示为一款安全箱，以下设计分析中，主要从 “物”的角度考虑的是（　 　 ）。 Ａ．使用地方广，可以有效防止潮气、水，甚至空气进入 Ｂ．锁扣设计不夹手、好打开、易锁紧 Ｃ．内部有多层空间，方便分类放置物品 Ｄ．外壳采用聚丙烯异分子的工程塑料，强度高 图 ２⁃４６ ８．如图 ２⁃４６ 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．能在各种材质的地面灵活搭设 Ｄ．人员出入帐篷便捷 ９．某厂家研制了一款网络空调，可以让用户通过电脑、手机 等进行远程遥控，并随时了解其运行状况。 下列关于网络空调技术的说法中，最合理的是 （　 　 ）。 Ａ．体现了技术保护人的作用 Ｂ．体现了人机关系的高效目标 Ｃ．促进了社会经济结构的变化 Ｄ．体现了技术的可靠性原则 １０．各种大型机械设备的操作台上，急停装置都是红色的大按钮，并禁止其他按钮使用 红色，使操作者可以第一时间停止设备，避免危险。 关于这种设计，下列说法不正确 ∙∙∙ 的 是（　 　 ）。 Ａ．更好地实现信息的交互 Ｂ．实现人机关系的高效目标 Ｃ．满足一般人群和特殊人群的需求 Ｄ．满足人体的心理或生理的需要 图 ２⁃４７ １１．如图 ２⁃４７ 所示为一款可携带自行车铃铛，铃铛构造相当简 单，为圆球形，可靠磁性直接吸合在自行车上使用，它可根据前方障 碍物的远近发出三种不同的声音。 从人机关系的角度分析，以下说 法不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．能发出三种不同的声音，体现了信息的交互 Ｂ．磁性吸合，实现了人机关系的高效目标 Ｃ．骑行时由于震动铃铛会上下抖动，考虑了人的动态尺寸 Ｄ．讨喜的圆球形设计满足了人的心理需求 图 ２⁃４８ １２．如图 ２⁃４８ 所示是一款便携座椅。 从设计中 的人机关系角度分析，以下说法不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．可根据使用者的不同身高调节座椅长度， 主要考虑动态的人 Ｂ．座椅使用起来非常方便，一拉、一拧就可以 ９３ 坐下，实现了高效目标 Ｃ．符合人体工学的设计，使用者的重心恰好可以处于脊椎的正下方，实现了舒适目标 Ｄ．整个产品采用强韧的聚碳酸酯材料，具有足够的承重能力，实现了安全目标 １３．如图 ２⁃４９ 所示为小木床和护栏的示意图，护栏两端分别装有转动轴和限位销，护栏通 过连接件安装到床上。 要求护栏能竖起和放下，竖起时固定可靠。 合理的连接件是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃４９　 Ａ．　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 Ｄ． １４．如图 ２⁃５０ 所示为卫生间镜前灯安装示意图。 为了保证镜前灯容易安装且方便调整 为水平，下列挂板中最合理的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃５０　 Ａ．　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 Ｄ． １５．如图 ２⁃５１ 所示是一款学生设计的木质相框，该相框的边框采用的连接结构是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ２⁃５１　 Ａ．　 　 　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． １６．如图 ２⁃５２ 所示是一款学生设计的人字梯，为了使用安全，需要在安装孔位置加装拉 杆，要求人字梯展开或收拢时拉杆不伸出梯子，操作方便。 下列设计方案最合理的 是（　 　 ）。 ０４ 图 ２⁃５２ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｂ． 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． １７．如图 ２⁃５３ 所示，椅子左侧一根横梁断了，要更换该横梁，合理的构件是（　 　 ）。 图 ２⁃５３ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｂ． 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． １８．某品牌包装箱在出厂前，要进行 ２ ０００ 多次载荷条件下的抗摔测试，以确定包装箱体 的可靠性和牢固性。 该测试属于（　 　 ）。 Ａ．模拟试验 Ｂ．仿真试验 Ｃ．强化试验 Ｄ．对比试验 　 图 ２⁃５４ １９．如图 ２⁃５４ 所示是材料弯曲测试示意图，通过改变砝码 的质量，检测材料弯曲度，你认为这一试验属于（　 　 ）。 Ａ．性能试验 Ｂ．优化试验 Ｃ．信息试验 Ｄ．预测试验 ２０．以下是关于技术试验报告的内容，其书写的顺序和项目都正确的是（　 　 ）。 ①试验准备；②试验目的；③试验步骤；④试验记录；⑤试验总结；⑥试验器材 Ａ．①⑥②③⑤ Ｂ．①②③④⑤ Ｃ．⑥①③④⑤ Ｄ．②①③④⑤ 二、判断题（共 １５ 小题，每小题 １ 分，共 １５ 分） １．最初的设计，称为原创性设计或开发性设计。 （　 　 ） ２．长生不老药的设计违背了科学性原则。 （　 　 ） ３．设计的经济性原则是指产品的经济性可观，产品销售的价格高。 （　 　 ） ４．设计的可靠性原则是指产品在使用过程中性能可靠，不易出现故障或损坏。 （　 　 ） ５．设计的时效性原则是指产品使用的有效时限。 （　 　 ） ６．发现问题的途径有可能来源于生活、调查分析或技术实验。 （　 　 ） １４ ７．设计作品时，首先要收集信息，包括网络、媒体和市场上该作品的相关信息。 （　 　 ） ８．产品设计时，一定要综合考虑“人、物、环境”三个要素。 （　 　 ） ９．人与机器人之间的关系称为“人机关系”。 （　 　 ） １０．人机关系的安全目标是指使用该产品不对人体造成伤害的目标。 （　 　 ） １１．人机关系的安全目标一定指的是人的安全，并非财物的安全。 （　 　 ） １２．利用仿生学的知识进行产品的设计，是模仿法构思。 （　 　 ） １３．汽车使用假人进行的安全碰撞试验属于计算机仿真试验。 （　 　 ） １４．通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法属于强化试验法。 （　 　 ） １５．袁隆平选育杂交水稻时进行的对比试验又称为优选试验。 （　 　 ） 三、设计分析题（共 ３ 小题，１ 题 １６ 分，２ 题 ６ 分，３ 题 １３ 分，共 ３５ 分） １．阅读材料，完成下列各小题。 图 ２⁃５５ 北京 ２００８ 年奥运会火炬造型的设计灵感来 自中国传统的纸卷轴。 北京奥运会火炬如图２⁃５５ 所示，长 ７２ 厘米，重 ９８５ 克，燃烧时间 １５ 分钟，在 零风速下火焰高度为 ２５ 至 ３０ 厘米，除此之外，它 还有以下特点：①在强光和日光情况下均可识别 和拍摄。 ②在工艺方面使用锥体曲面异型一次 成型技术和铝材腐蚀、着色技术。 ③火炬外形制 作材料为可回收的环保材料。 ④北京奥运会火 炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面达到了 新的技术高度，能在每小时 ６５ 千米的强风和每小 时 ５０ 毫米的大雨情况下保持燃烧。 ⑤在工艺上 采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计，十分轻盈。 下半部喷涂高触感塑胶漆，手感舒适不 易滑落。 ⑥北京奥运会火炬是我国自主设计研发的产物，拥有完全的知识产权。 ⑦北京奥 运会火炬使用燃料为丙烷，这是一种价格低廉的常用燃料。 ⑧丙烷的主要成分是碳和氢，燃 烧后只有二氧化碳和水，没有其他物质，不会对环境造成污染。 请根据上述特点回答以下 问题。 （１）针对祥云火炬的设计，可以从“人、物、环境”三方面进行设计分析，完成下表的 填写。 设计内容 从“人、物、环境”三方面中选择 在强光和日光情况下均可识别和拍摄 在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计 下半部喷涂高触感塑胶漆，手感舒适不易滑落 ２４ 　 　 （２）主要体现设计的可持续发展原则的是 、 ；主要体现设计的经济性 原则的是 ；主要体现设计的实用性原则的是 、 。 （从阅读材料中 选择相应的序号填入） ２．现在需要测试牛皮纸的抗拉强度，请你设计一个简易的试验方案，用钩码作试验器 材，按要求完成下列试验报告。 试验名称：牛皮纸的抗拉强度测试 试验目的： 　 。 试验准备： 　 。 试验过程： 　 。 图 ２⁃５６ ３．小明发现同学们在课桌上放置的水杯易被碰倒， 于是构思了如图 ２⁃５６（ ａ）所示的杯托，可以夹持在课桌 ［图（ｂ）所示］面板的边沿。 他分析该方案，发现了以下 问题： ①仅依靠 Ｕ 形槽夹持，杯托容易脱落；②杯子放在 杯托的凹陷处，还是容易被碰倒；③杯托占用过多通道 空间。 请你重新设计一个夹持在课桌面板边沿的杯托，要 求杯子取放方便，并解决上述问题。 （１）在设计之前需要收集相应的信息：①桌子高度；②面板的厚度；③面板外伸部分的尺 寸；④桌面的大小；⑤杯子的形状与尺寸；⑥杯子的材料。 你认为需要收集的是 。 Ａ．①②③ Ｂ．②③⑤ Ｃ．③④⑤ Ｄ．④⑤⑥ （２）用草图表达你的设计方案，必要时用文字说明。 ３４ 专题二：技术设计过程 第一节　技术设计的原则 （一）单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A C A D D A B D A 第二节　发现与明确问题 （一）单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A C C A B C A D B 第三节　制定设计方案 （一）单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B B D D A C D B C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B C C A B B C A C D 第四节　技术试验 (一)单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C B B B C C C C C 专题检测 （一）单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A D C C D D C B C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C A B C B C B C A D (二)判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A A B A B A A A B A 11 12 13 14 15 A A B A A （三）设计分析题 1.（1）祥云火炬设计时，可以从“人、物、环境”设计角度分析，以下内容所对应的是 设计内容 “人、物、环境”三方面中选择 在强光和日光情况下均可识别和拍摄 从“环境”角度设计分析 在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计 从“物”角度设计分析 下半部喷涂高触感塑胶漆，手感舒适不易滑落 从“人”角度设计分析 （2）③⑧；⑦；①⑤ 2.略 3. [参考答案] (1)B; (2)设计草图如下： 学科网（北京）股份有限公司 $$