第三单元 第一节 系统及其特性-【同步宝典】2024-2025学年高中通用技术必修《技术与设计2》知识手册（苏教版2019）

第三单元 系统及其设计 ZHISHI JIEXI 知识解析 绎知识点 1 系统及其构成 1. 系统院由 1 尧相互作用尧2 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遥 2. 部分与要素院部分相对于系统的整体而言袁要素相对于系统的元素结构而言遥 很多情况下袁 要素和部分可以通用遥 3. 构成系统的三个条件 渊1冤3 遥 渊2冤要素渊部分冤之间相互联系尧相互作用袁按照一定方式形成一个整体遥 渊3冤4 遥 4. 子系统院子系统相对更大的系统而言袁是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分遥 一个系统又是更大系统的子系统遥 绎知识点 2 系统的基本特性 1. 整体性渊整体性是系统 5 的特性袁也是观察和分析系统最基本的思想和方法冤 渊1冤具有相对独立功能的系统要素以及各要素之间的相互关联袁根据系统功能依存性和逻辑 统一性的要求袁协调存在于系统整体之中遥 渊2冤系统的构成要素和要素的机能尧要素的相互联系和作用要服从于系统整体的目的和功能遥 渊3冤任何一个要素不能离开整体去研究袁要素间的联系和作用也不能脱离整体的协调去考虑遥 渊4冤系统的任何一个要素渊部分冤发生变化或出现故障时袁都会影响其他要素渊部分冤或整体功 能的发挥遥 揖注意铱淤部分影响整体袁部分构成整体袁最终落脚在整体功能的实现上袁如院部分发生变化渊故 障冤袁影响整体功能的实现曰于系统的整体功能大于部分功能之和遥 2. 相关性院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尧相互联系遥 3. 目的性院任何系统都服务于某种目的袁都要实现一定的功能袁这也正是 6 不同 系统的标志遥 4. 动态性 渊1冤系统都是 7 的袁处在运动变化和发展之中遥 渊2冤运用系统的动态观点袁不仅有助于了解系统的现状袁而且能跟踪系统的变化和发展袁从而 掌握系统的发展规律袁预测系统的未来遥 揖注意铱一般题目中侧重于考查系统在运动中的耗损袁常见关键词院长期使用产生野老化冶野磨 损冶尧定期维护尧野一段时间后袁系统噎噎冶等遥 系统及其设计第三单元 第一节 系统及其特性 49 同步宝典 通用技术 技术与设计 2 5. 环境适应性渊环境适应性是系统具备生命力的关键特性冤 渊1冤外界环境的变化会引起系统特性的改变袁并相应地引起系统功能和系统内各部分相互关 系的变化遥 渊2冤系统只有具有对环境的适应能力袁才能 8 和 9 系统原有的特性遥 揖注意铱淤一般题目中会出现与环境相关的描述曰于主要反映系统受外部环境的影响作出相应 的变化遥 JINGDIAN KAOTI 经典考题 揖例题 1铱 图 1是某自动对位控制系统的示意图遥 其工作过程院摄像机连续获取被测物体的 实时位置信息渊如图 2所示冤袁工控机将接收到的位置信息不断与设定位置进行比较袁计算出被测 物体的偏移值袁控制平台驱动器驱动平台移动和转动袁使被测物体运动到设定位置渊如图 3所示冤遥 关于该自动对位控制系统袁下列分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 A. 具有自动对位功能袁体现了系统的目的性 B. 摄像机长期使用后清晰度降低袁体现了系统的动态性 C. X尧Y平台的移动精度会影响 兹平台的定位精度袁体现了系统的相关性 D. 可应用于印刷尧电子加工等行业袁体现了系统的整体性 思路分析 具有自动对位功能袁反映的是系统的功能尧用途尧目的袁体现了系统的目的性袁A 正确曰动态性体现的是系统经过一段时间以后出现的各种变化袁B正确曰相关性体现的是系统各要 素之间的相互影响尧相互联系尧相互作用袁X尧Y平台是对位控制系统的要素袁两者的移动精度影响 另一要素 兹平台的定位精度袁符合相关性的定义袁C正确曰可应用于印刷尧电子加工等行业没有体 现出系统的整体性袁D错误遥 答案院D遥 揖例题 2铱 右图是物料连续进料切断系统示意图袁 包括物料及其进料子系统尧跟随切断控制子系统遥 控制 器尧电机尧切断装置和跟随传感器组成跟随切断控制子 系统遥 工作时袁物料连续进料袁当进料长度达到要求时袁 控制器控制电机驱动切断装置跟随物料一起运动袁切 刀向上切割物料遥 控制器将跟随传感器测得的跟随速 度与进料传感器测得的进料速度进行比较袁 根据偏差 不断调节切断装置的移动速度袁保证切断装置与物料同步运动遥 切断后袁切刀向下离开物料袁控制 器控制电机反转袁切断装置返回遥 下列关于物料连续进料切断系统的分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 揖答案铱 1 相互联系 2 相互依赖 3 至少要有两个或者两个以上的要素渊部分冤才能组成系统 4 整体具有的功能是各个要素渊部 分冤所不具备的 5 最基本 6 区别 7 动态 8 保持 9 恢复 图 2 平台 设定位置 图 3 被测物体 设定位置 平台 图 1 摄像机 Y平台 X平台 兹平台 伺服电机 被测物体 工控机 平台驱动器 显示器 控制器 速度 跟随传感器 切断 装置 丝杆电机 进料 传感器速 度/ 位 移 切刀物料进料辊 50 A. 采用跟随控制袁使连续切断过程更稳定袁体现了系统的目的性 B. 切刀需要定期更换袁体现了系统的动态性 C. 没有跟随切断控制子系统袁就不能实现连续进料切断袁体现了系统的整体性 D. 切断不同材质的物料要选用不同的切刀袁体现了系统的环境适应性 思路分析 切断不同材质的物料要选用不同的切刀袁体现了系统的相关性遥 答案院D遥 揖例题 3铱 右图是土壤湿度控制系统示意图遥 湿度传感 器采集土壤湿度信息袁当土壤湿度低于设定值时袁喷头打开袁 喷淋一段时间后自动关闭遥 从系统的角度分析袁下列说法 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 系统由控制器尧湿度传感器和喷头等组成袁体现了系 统的环境适应性 B. 系统能自动调节土壤湿度袁体现了系统的目的性 C. 喷头容易损坏袁需要定期更换袁体现了系统的动态性 D. 湿度传感器发生故障会影响喷头开启袁体现了系统的相关性 思路分析 土壤湿度控制系统由几部分组成袁体现了系统的整体性遥 答案院A遥 DIANTI SULIAN 典题速练 1. 汽车的悬挂系统是指车身与车轮之间的支撑系统袁由弹簧尧避震器 等组成遥 在如图所示的悬挂系统中袁车轴分成两段袁当遇到路面不平 时袁一侧车轮的跳动对车身影响比较小袁从而提高了汽车的平稳性遥 下列关于该悬挂系统的说法 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 A. 可以作为汽车系统的子系统 B. 具有支撑功能袁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 2. 如图所示是某机械传动系统示意图遥电机通过齿轮齿条传动袁带动载荷运 动遥若系统中齿轮的轮齿折断则整个系统将不能正常工作袁从系统特性的 角度分析袁这体现了系统的 渊 冤 A. 整体性 B. 动态性 C. 环境适应性 D. 目的性 3. 如图是一个简单的导弹防御系统的示意图遥目标雷达不间断 扫描袁假设雷达在某一个时刻发现有敌方目标进入其领空袁 它会马上跟踪这个目标并通知控制中心袁控制中心根据目标 的飞行情况计算出飞行轨迹袁预测目标某一时刻的方位袁最 后控制导弹车发射导弹袁从而在某个预测点成功地将其击 落遥 下列关于该导弹防御系统的分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 控制器 喷头 湿度传感器 总 结 提 升 渊1冤整体性与相关性的区别 整体性院侧重于野部分影响整体冶曰相关性院侧重于野部分影响部分冶遥 渊2冤动态性与环境适应性的区别 动态性与环境适应性实际上是系统运动变化的两种不同的方式遥 动态性院系统的固有属性袁属于内因曰环境适应性院因环境变化而变化袁是外因的结果遥 车轴 车轮车身 弹簧和 避震器 导弹车控制中心目标雷达 入侵目标 第三单元 系统及其设计 51 同步宝典 通用技术 技术与设计 2 A. 导弹防御系统有效保障国家的空中安全袁体现了系统的目的性 B. 雷达 24小时不间断扫描袁体现了系统的动态性 C. 没有高超音速导弹袁就不能实现有效拦截袁体现了系统的整体性 D. 导弹车灵活机动袁有效应对战场复杂情况袁体现了系统的环境适应性 4. 如图所示是药粉干燥分离控制系统示意图遥工作时袁注料泵 向干燥塔注入湿料袁PLC根据检测装置检测到的出料口药 粉干燥程度袁控制鼓风机风量以及注料阀门的开合程度袁使 药粉的干燥程度符合设定范围遥同时袁与物料接触过夹带药 粉的空气袁经过旋风分离器袁使药粉沉降重新回流进入干燥 塔袁废气再经水幕除尘器洗涤后排放遥 关于该控制系统袁下 列说法中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 A. 具有药粉干燥功能袁体现了系统的目的性 B. 鼓风机功率过小袁导致药粉过湿袁体现了系统的整体性 C. 废气经过水幕除尘器洗涤后排放袁体现了系统的环境适应性 D. 系统运行一段时间后袁旋风分离器性能降低袁体现了系统的动态性 5. 红外热成像体温仪能够实现较远距离袁 在非接触的情况下 对目标进行体温检测遥 红外热像仪可将人体发出的不可见 红外能量转变为可见的热图像袁 热图像上面的不同颜色代 表被测物体的不同温度遥红外热像仪作为一个系统袁对该系 统分析 · 错 · 误的是 渊 冤 A. 该系统由 10个按键尧显示屏尧USB线尧TF卡等部分组成了一个有机整体 B. 显示屏损坏袁导致温度不能显示袁热像仪无法正常工作袁体现了系统的整体性 C. 选用大容量电池袁工作时间不低于 6小时袁体现了系统的动态性 D. 在非接触的情况下实现对目标的体温检测袁体现了系统的目的性 6. 伺服系统是数控系统与机床主机连接的重要环节袁是数控机床执行机构的驱动部件遥 如图所示 是伺服系统工作示意图袁伺服系统的作用是把数控系统发出的脉冲信号袁经功率放大尧整形处 理后转换成机床执行部件的直线位移或角位移进而控制工作台的运动遥 对于该伺服系统袁下列 说法正确的是 渊 冤 A. 数控装置发出的脉冲指令出现误差将影响步进电机的运动袁体现了系统的动态性 B. 该系统运用了机械尧电子尧计算机等多方面知识袁体现了系统的综合性 C. 驱动系统并不具备伺服系统的所有功能袁体现了系统的整体性 D. 在工作时袁驱动系统通过脉冲指令计算步进电机的运动参数袁体现了系统的环境适应性 7. 如图所示是电动汽车的冷却系统袁是通过水泵带动冷却液在冷却管道中循环流动与散热器进 行热交换袁从而降低电动汽车的电动机温度袁冷却风扇在这个过程中起着加快热交换的作用遥 从系统的角度分析袁以下说法中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 鼓风机 出料口 阀门 注料泵 干燥塔 循环水泵 水幕除尘器 引风机旋风分离器 检 测 装 置 PLC HDMI 丝杆 机床工作台 步进电机 驱动系统 脉冲指令 数控装置 52 A. 冷却系统可以有效防止发动机过热袁体现了系统的目的性 B. 冷却液的温度影响冷却风扇的转速袁体现了系统的相关性 C. 在汽车保养周期内袁需要添加冷却液袁体现了系统的整体性 D. 冷却风扇长期使用会老化磨损袁需要定期维护袁体现了系统的 动态性 8. 如图所示是汽车雨刮器控制系统示意图袁该系统可手动调节雨刮器的转动速度袁也可调节为自 动模式根据雨量的大小自动调节雨刮器转动的速度遥 从系统的角度分析袁下列说法 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 电动机发生故障时袁雨刮器就无法正常工作袁体现了系统的整体性 B. 雨滴传感器损坏时袁还能手动调节正常工作袁体现了系统环境适应性强 C. 雨滴感应系统能够自动根据雨量大小调节雨刮速度袁体现了系统的目的性 D. 该系统可分为无极调整式间歇雨刮器子系统和雨滴感应式间歇雨刮器子系统 9. 在使用台钻钻孔过程中袁钻头容易松动袁需要及时维护或更换遥 如图所示袁可用 钻夹头钥匙固定钻头袁 但不能用铁锤敲击袁 以免损坏夹头和影响钻床主轴精 度遥 以下说法 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 粤. 用钻夹头钥匙可固定钻头袁体现了系统的目的性 月. 钻床主轴偏移袁会影响钻床的控制精度袁体现了系统的整体性 悦. 钻头和钻夹头钥匙的形状和尺寸要配套袁体现了系统的相关性 阅. 时间长了袁台钻的钻头磨损袁需要及时更换袁体现了系统的环境适应性 10. 如图甲所示是制作豆腐的工艺流程图袁图乙所示是工艺优化后的流程图袁根据流程图分析可 知袁制作豆腐的过程实际上是一个系统工程遥 关于该豆腐制作系统袁下列分析中正确的是 渊 冤 A. 高温蒸煮环节和点浆环节的时序是不可颠倒的袁体现了系统的相关性 B. 点浆的适宜温度是浆温在 80~90 益之间袁体现了系统的目的性 C. 该系统优化后增加了豆浆和豆花制品的产出袁体现了系统的动态性 D. 从清洗浸泡环节到豆腐成形品环节需要经历多个不同的环节袁体现了系统的环境适应性 图甲 优化前的工艺流程 浆渣 二次磨浆分离 豆渣 各种豆浆制品 豆腐成形品清洗浸泡 一次磨浆分离 高温蒸煮 点浆 整形 图乙 优化后的工艺流程 浆渣 二次磨浆分离 豆腐成形品清洗浸泡 一次磨浆分离 高温蒸煮 点浆 整形 三次磨浆分离 豆渣 各种豆浆制品 豆花豆浆 间歇雨刮器放大器 摇臂 拉杆 舆电动机驱动回路 蜗轮 雨刮臂 雨刮器电动机 刮水片架 刮水片 愚比较回路虞充电回路 雨刮器电动机 榆电动机驱动回路盂比较回路 于放大尧充电回路淤间歇信号发生回路 间歇雨刮器放大器 雨滴传感器 放大回路 压电元件 雨滴感应式间歇雨刮系统 无极调整式间歇雨刮系统 可变 电阻器 雨刮器开关 管道 冷却液 水泵 电动机 冷却风扇 散热器 第三单元 系统及其设计 53 同步宝典 通用技术 技术与设计 2 8. C揖解析铱划线时袁先划对称轴袁再划中心线遥 9. A揖解析铱凹槽部分的加工袁应该先钻孔尧后锯割袁然后再进行 锉削尧抛光遥 10. B揖解析铱如有观察通道的环节袁泼水降温在观察通道之后 进行袁属于串行环节遥 11. B揖解析铱明确目标后还要考虑流程设计的基本因素曰清洁空 气不是环节曰脉冲集尘环节不能省略遥 第三节 流程的优化 1. A揖解析铱便携式小型插秧机的使用袁降低了劳作的强度遥 2. C揖解析铱该流程优化的目的主要是实现不可降解废弃物的循 环利用袁保护环境遥 3. A揖解析铱制品和打料粉碎不是串行工序曰不可以去掉干燥环 节曰引进设备提高效率和产品质量属于工艺优化遥 4. D揖解析铱D项属于选择关系遥 5. D揖解析铱废边角料是产物袁不是环节袁A错误曰将废铝屑回收 利用并没有提升铝制模具成品的品质袁所以不属于质量优 化袁B错误曰该流程的产物还有废边角料尧废铝屑粉尘和废铝 屑尧废乳化液袁C错误遥 6. B揖解析铱加热器加热空气和活性炭吸附渊脱附塔冤属于串行环 节袁A错误曰去除预处理设备环节可能会造成大量颗粒粉末 进入脱附塔袁降低活性炭的使用寿命袁C错误曰不凝气是从达 标气体中分离出来的袁没有颗粒粉末袁D错误遥 7. C揖解析铱通过增加虚拟装配环节对流程进行的优化袁可以有 效提高生产质量袁但工期可能会加长袁因此并未通过工期优 化达到提高生产质量的目的遥 8. D揖解析铱瓷土和釉土是原料袁A错误曰过滤 2和修坯是并行工 序袁B错误曰设计一个流程首先要明确实现的具体目标袁C错误遥 9. B揖解析铱流程的设计与优化需考虑的因素很多袁如材料尧设 备尧工艺尧资金尧环境尧人员等袁B错误遥 10. A揖解析铱吹粉与复检两个工序有时间上的先后顺序袁所以是 串行工序曰复检和缺陷补救两个环节不是并行工序曰烘干和 水洗两个工序存在内在机理袁所以时序上不可颠倒曰两个水 洗工序的功能及实现的目标不同袁所以不可减少其中任一 环节遥 微专题 4 装配流程设计 1. B揖解析铱先将环状零件套入连接件曰进而将连杆插入连接件曰 再将连杆和连接件的三个孔对齐袁并插入销钉曰最后将开口 销插入销钉的孔中袁并适当弯折遥 2. D揖解析铱如果先安装转轴到底板 1袁将无法安装底板 2袁违反 了安装的基本机理遥 3. D揖解析铱装配时一般应注意以下安装原则院先小后大尧先轻后 重尧先铆后装尧先装后焊尧先里后外尧先低后高尧上道工序不影 响下道工序等遥 轴衬在轴座里面袁其次是轴袁把轴安装上之后 是垫圈袁然后键袁最后是带轮遥 4. A揖解析铱弹簧垫圈安装后需要靠近螺孔端袁所以先装平垫圈袁 再装弹簧垫圈遥 5. B揖解析铱T牙螺杆与加力杆和压盘连接后就无法穿过横档袁因 此榆要在盂之前袁淤与愚没有先后顺序袁于和榆本身没有先 后关系袁但如果盂压盘先安装袁榆要放在于之后进行袁否则难 以穿过横档遥 采用并行工序需要更多的人力或设备遥 6. 渊1冤E B D 渊2冤C 渊3冤D 渊4冤B 揖解析铱渊2冤该夹具适合夹持圆柱体的工件袁其他的形状难以 定位遥 渊3冤加工上牙块的合理流程应为院划线寅钻孔寅锯 割寅锉削遥 渊4冤安装圆头螺钉时袁所用工具是螺丝刀遥 第三单元 系统及其设计 第一节 系统及其特性 1. B揖解析铱具有支撑功能袁体现了系统的目的性遥 2. A揖解析铱部分故障影响了整体功能的实现袁体现了系统的整 体性遥 3. B揖解析铱雷达 24小时扫描袁并不是系统本身在发现变化袁不 能体现动态性遥 4. C揖解析铱该系统的整体功能是药粉干燥分离袁A 正确曰部分 渊要素冤发生变化影响系统的整体功能的发挥袁体现系统的整 体性袁B正确曰系统的环境适应性是指外界环境的变化会引起 系统特性的改变袁C错误曰系统运行一段时间后袁其性能发生 了变化袁体现了系统的动态性袁D正确遥 5. C揖解析铱系统的动态性强调系统处于运动变化和发展之中遥 选用大容量电池袁工作时间不低于 6小时是希望达到的目的遥 6. C揖解析铱A项体现了系统的相关性曰系统的基本特性中不存 在综合性袁B项体现的是技术的综合性曰D项是系统的功能袁 与环境无关袁体现了系统的目的性遥 7. C揖解析铱保养周期内袁冷却液会逐步减少袁需要添加冷却液袁 体现系统的动态性遥 8. B揖解析铱雨滴传感器损坏时袁还能手动调节正常工作袁体现了 系统的目的性而不是环境适应性遥 9. 阅揖解析铱时间长了袁台钻的钻头磨损袁需要及时更换袁体现了 系统的动态性遥 10. A揖解析铱B项袁系统的目的性指系统要服务于某种目的袁实 现某种功能袁点浆适宜的温度不是系统要实现的功能曰C项袁 系统优化后增加了豆浆和豆花制品的产出袁体现了系统的 目的性曰D项袁经历的多个不同的环节没有体现外界环境对于 系统的影响遥 第二节 系统分析与设计 1. D揖解析铱客户端系统既可远程喊话教育袁又可手动解除报警袁 都是系统的功能袁体现系统的目的性袁且系统分析强调人作 为主体进行分析袁而不是系统自身具有的分析功能遥 2. A揖解析铱系统分析的综合性原则是指设计者在分析系统时袁 对系统的多个目标要做到统筹兼顾遥 系统由蜗轮尧蜗杆等多 个部分组成体现的是系统的整体性遥 3. B揖解析铱柱体顶部有黄色环袁晚上会发光袁用来提醒过往车 辆袁属于系统功能袁体现了目的性遥 4. D揖解析铱ECU根据车轮速度控制电磁阀间断性工作袁属于使 用系统袁不是系统分析遥 5. B揖解析铱考虑各个部件的参数袁不属于系统分析的综合性原 则范畴袁可以认为是科学性原则遥 6. C揖解析铱单片机根据比较差值袁计算出旋臂所需的摆动速度 是属于系统的控制过程袁而不是在做系统分析遥 7. B揖解析铱根据系统的相关性袁三大功能模块间相互影响袁相互 关联曰框图模型是建模的一种方法曰能实现系统特定的功 能袁体现系统的目的性曰决策模块的功能没有体现人对系统 的分析袁无法体现系统分析的科学性原则遥 90