2019-2020年高二通用技術(shù) 技術(shù)與設(shè)計(jì)II 蘇教版.doc
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2019-2020年高二通用技術(shù) 技術(shù)與設(shè)計(jì)II 蘇教版 【考點(diǎn)提煉七】 通過(guò)不倒翁理解結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 1、不倒翁 是一種歷史悠久的玩具，深受兒童的喜愛(ài)，傳統(tǒng)的不倒翁是紙身泥底的。 現(xiàn)在制作不倒翁的材料多種多樣，但是所有的不倒翁都有相同的特點(diǎn)： 上半身為空心殼體、下半身是一個(gè)實(shí)心的半球體，底部為圓形，重心比 較低。當(dāng)你將它傾斜以后，它的重力與它的著地點(diǎn)之間就產(chǎn)生了一個(gè)力 矩，在這個(gè)力矩的作用，使不倒翁恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)，所以不倒翁就不停地?fù)u擺 起來(lái)，但不會(huì)倒下去。如人們常見(jiàn)的“不倒翁杯”。 2、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 屬于《 技術(shù)與設(shè)計(jì) I 玲結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)章節(jié)的知識(shí)。主要研究物體保持平衡 狀態(tài)的能力，物體的狀態(tài)受到干擾后，有所波動(dòng)，但擾動(dòng)消失后，能重新回到 原來(lái)的平衡狀態(tài)，則稱(chēng)為穩(wěn)定，不回到原來(lái)的平衡狀態(tài)，稱(chēng)為不穩(wěn)定。 ( l )影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素 ① 結(jié)構(gòu)幾何形狀。 ② 支撐面大小。 ③ 重心位置（重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)地面的范圍內(nèi)就是穩(wěn)定的）。 （2）增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方法 ①常見(jiàn)方法：增大底面積；降低重心位置；利用三角形框架及其組合結(jié)構(gòu)。 ②減少長(zhǎng)細(xì)比：長(zhǎng)細(xì)比是指結(jié)構(gòu)的縱向長(zhǎng)度與橫向截面的最大尺寸（如圓 的直徑）之比。構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比越大越容易彎曲和變形。 3、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 是指物體結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，強(qiáng)度的大小用應(yīng)力來(lái)衡量。影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 的因素：①結(jié)構(gòu)的形狀；②結(jié)構(gòu)的材料 ；③材料的連接方式。 【真題示例七】 （xx年高考34題）小華喜歡做家務(wù)，他發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)長(zhǎng)臂式晾衣架不方便撐起 掛圓領(lǐng)衣物，于是嘗試對(duì)衣架進(jìn)行改造并制作出木制可變形衣架（右圖）。 （1）改造后他發(fā)現(xiàn)衣架出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問(wèn)題。為此他設(shè)計(jì)了4種改進(jìn) 方案，其中最穩(wěn)定的是( ) A B C D 【全盤(pán)解析】 本題考查結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面的知識(shí)，題干中清晰地告訴我們 需要解決的問(wèn)題是增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性通常有三種方法：盡可 能地增大結(jié)構(gòu)的底面積；盡可能地降低結(jié)構(gòu)的整體重心位置；利用三角形的穩(wěn) 定性結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)C中采用了一個(gè)可以抵抗拉力也可以抵抗壓力的木條，形成了一 個(gè)猶如三角形的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)A、B雖然也利用了相同的技術(shù)思想，但是由 于細(xì)線只能承受很小的拉力、彈簧受力后很容易變形，均無(wú)法形成非常穩(wěn)定的 結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)D采用螺母擠壓方式來(lái)提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，這種方式與選項(xiàng)C相比， 效果較差。同時(shí)選項(xiàng)C中的木條具有導(dǎo)槽，可以非常方便地實(shí)現(xiàn)衣架的變形。 【高考答案】C 【高考模擬】 七、穩(wěn)如泰山充分說(shuō)明了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用。 1．如圖是一款集手電筒和臺(tái)燈為一體的多功能手電筒，該產(chǎn)品小巧、 輕便，作為臺(tái)燈使用時(shí)可抽出底座滑塊保持穩(wěn)定。請(qǐng)分析，為了保持該產(chǎn) 品穩(wěn)定，設(shè)計(jì)者采取的主要措施是（ ） A．增加底座質(zhì)量 B．增大支撐面 C．使用新材料 D．拉長(zhǎng)燈頭支撐桿 2．使用A字形（人字）梯，往往在梯子中間用一根拉桿或繩子固定， 其主要目的是（ ） A．增加梯子強(qiáng)度 B．減小人對(duì)梯子的壓力 C．增加梯子的穩(wěn)定性 D．促使梯子美觀 3．比薩斜塔是意大利著名的古代文化遺產(chǎn)，被認(rèn)為是世界建筑史上的一大 奇跡。有關(guān)其傾斜而不倒的解釋正確的是（ ） A．比薩斜塔的根基比較穩(wěn)定 B．比薩斜塔高度不太高 C．比薩斜塔結(jié)構(gòu)重心垂線落在底面的范圍內(nèi) D．比薩斜塔用最先進(jìn)的鋼筋混凝土建筑 4．走鋼絲的人手上拿著一條長(zhǎng)棒的目的是（ ） A．美觀 B．調(diào)節(jié)重心 C．配重 D．支撐 5．在簡(jiǎn)易相框的設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（ ） A．簡(jiǎn)易相框的設(shè)計(jì)與制作需要考慮造型、材料、穩(wěn)定性和強(qiáng)度等方面 B．用木條做相框時(shí)，木條之間的連接可以采用普通文具膠水連接 C．支架的設(shè)計(jì)需要考慮支架的支撐形式、支架構(gòu)件截面形狀及連接等 D．根據(jù)不同的設(shè)計(jì)方案，相框與支架間可以采用鉸連接或固定連接 6．某些支撐陽(yáng)臺(tái)的梁做成如下圖標(biāo)所示形狀，這主要是考慮（ ） A．美觀 B．增加強(qiáng)度 C．安裝方便 D．增加穩(wěn)定性 【模擬答案】 1.B 2.C 3.C 4.B 5.B 6.B 【考點(diǎn)提煉八】 結(jié)構(gòu)的類(lèi)型 1、實(shí)體結(jié)構(gòu)：是指結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)。 受力特點(diǎn)：外力分布在整個(gè)體積中。實(shí)體結(jié)構(gòu)可以連續(xù)傳遞載荷，適于承 陽(yáng)臺(tái)地板。。 支撐陽(yáng)臺(tái)的梁 受壓力。 案例分析：長(zhǎng)城、三峽大壩、廚房中的菜板子、實(shí)心墻、古代的城墻、柱 子、實(shí)心球等。 2、框架結(jié)構(gòu)：是指結(jié)構(gòu)體由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。 受力特點(diǎn)：支撐空間而不充滿(mǎn)空間，能承受垂直和水平荷載。 框架結(jié)構(gòu)是由桿件或板件連接而成的，構(gòu)件可以是空心，也可以是實(shí)心； 可以是平面框架，也可以是空間框架。由于這種結(jié)構(gòu)用料少，可以承受多種 載荷，因此用得很廣泛。 案例分析 ：窗戶(hù)、畫(huà)框、房子、竹排、蔬菜大棚的棚體、建筑用腳手 架、自行車(chē)、艾菲爾鐵塔、桌子、板凳、書(shū)櫥、高壓輸電鐵塔。 3、殼體結(jié)構(gòu)：通常是指層狀的結(jié)構(gòu)。 受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上，由弧面整體分擔(dān)承受，抵抗變 形。 殼體結(jié)構(gòu)是用薄壁殼狀構(gòu)件來(lái)替代空間框架而形成的一種空間結(jié)構(gòu)。由 于它可以將作用在其上的集中橫向載荷分散為沿殼體的壓力。因此在場(chǎng)館建 設(shè)中用得很多。 案例分析：頭盔，汽車(chē)飛機(jī)外殼、飲水杯、文具盒、裝甲車(chē)、油罐、雞蛋、 核桃、瓜子、西瓜、鍋碗瓢盆…… 【真題示例八】 （xx年高考42題）2009年4月25日，第十九屆全國(guó)書(shū)交易博覽會(huì)在山東舉行。 開(kāi)幕式上由10部巨型“書(shū)”拼接而成的背景墻給人留下了深刻印象。 圖1“書(shū)籍組合的背景墻” 圖2變形后的獨(dú)立“書(shū)籍” （1）這些書(shū)籍造型最宜采用__________（①框架②殼體③實(shí)體或?qū)嵭模┙Y(jié) 構(gòu)（填序號(hào)） （2）圖3為背景墻中相鄰兩書(shū)的俯視圖，書(shū)的重心在書(shū)頂部平面的投影為O 點(diǎn)，書(shū)脊呈以R為半徑的弧形。若書(shū)籍都能繞通過(guò)O點(diǎn)的垂直軸水平旋轉(zhuǎn)，且背 景墻側(cè)和前后留有足夠空間，那么要使背景墻（圖1）變形為獨(dú)立書(shū)籍（圖2）， 則背景墻中10部書(shū)的旋轉(zhuǎn)次序是( ) A．從左到右依次旋轉(zhuǎn) B．從右到左依次旋轉(zhuǎn) C．由中部向兩側(cè)依次旋轉(zhuǎn) C．不分先后同步旋轉(zhuǎn) 【全盤(pán)解析】 本題借助第十九屆全國(guó)圖書(shū)交易博覽會(huì)這一主題，考查了常 見(jiàn)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和流程設(shè)計(jì)。 （1）題：根據(jù)受力特點(diǎn)區(qū)分常見(jiàn)結(jié)構(gòu)類(lèi)型是一種最簡(jiǎn)單的方法。實(shí)體結(jié)構(gòu) 的特點(diǎn)是外力分布在整個(gè)體積中，如實(shí)心墻、大壩等；框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是支撐 空間而不充滿(mǎn)空間，框架承受了絕大多數(shù)外力；殼體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，外力作用 在殼體結(jié)構(gòu)上。在本題中，無(wú)論從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)還是從受力特點(diǎn)來(lái)判斷，書(shū)籍最易 采用的是框架結(jié)構(gòu)。 （2）題：本題考查的是流程設(shè)計(jì)問(wèn)題，要完成一項(xiàng)流程設(shè)計(jì)，就要對(duì)該活 動(dòng)、事件本身進(jìn)行深入分析，研究其內(nèi)在的屬性與規(guī)律，這是流程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮 的基本因素。從圖3可以看出，每本書(shū)籍的左端是一個(gè)圓形的凸面，右端是一個(gè) 圓形的凹面?？梢韵胂蟪鋈魏我槐緯?shū)籍在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，其左端的軌跡形成一段 與右側(cè)書(shū)籍相切的圓弧；其右端的軌跡是一個(gè)圓環(huán)，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)受到左 側(cè)書(shū)籍的阻礙。因此旋轉(zhuǎn)的順序是從右到左依次旋轉(zhuǎn) 【高考答案】 （1）①框架 （2）B 【高考模擬】 八、人們可以說(shuō)生活在結(jié)構(gòu)的世界里，但對(duì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)認(rèn)識(shí)甚少。 1．如圖所示的結(jié)構(gòu)中，不屬于殼體結(jié)構(gòu)的是（ ） A．安全帽 B．電飯煲 C．窗臺(tái)護(hù)欄 D．天文臺(tái)穹頂 2．汽車(chē)的引擎蓋在結(jié)構(gòu)中屬于哪種類(lèi)型（ ） A．實(shí)體結(jié)構(gòu) B．框架結(jié)構(gòu) C．殼體結(jié)構(gòu) D．其它 3．在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，下列哪個(gè)方案最容易變形（ ） 4．以下哪種結(jié)構(gòu)是受自然界對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形狀的啟發(fā)而產(chǎn)生的（ ） A．電燈泡 B．乒乓球 C．飛機(jī)的機(jī)翼 D．籃球架 【模擬答案】1.C 2.C 3.A 4.C 【考點(diǎn)提煉九】 流程與設(shè)計(jì) 1、認(rèn)識(shí)流程：流程是一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程 序?；疽厥黔h(huán)節(jié)和時(shí)序，時(shí)間上的先后順序稱(chēng)之為時(shí)序，體現(xiàn)了具體活動(dòng) 內(nèi)容的先后關(guān)系。環(huán)節(jié)是指整個(gè)過(guò)程的小過(guò)程，是間斷性的過(guò)程概括。流程的 表達(dá)有：文字表達(dá)，表格表達(dá)，圖示表達(dá)（流程圖）。 2、流程圖：最常用的形式是框圖，方框里的內(nèi)容是每個(gè)環(huán)節(jié)要完成的任務(wù)， 箭頭方向表示時(shí)序（有的用數(shù)字序號(hào)表達(dá)時(shí)序）。流程圖反映了環(huán)節(jié)、時(shí)序的 具體情況。識(shí)讀流程圖的要點(diǎn)是： （1）找流程的環(huán)節(jié)，明確每個(gè)環(huán)節(jié)的功能和作用。 （2）弄清流程中時(shí)序的體現(xiàn)與特征。 A B C D 3、流程設(shè)計(jì)的步驟： 第一步：首先要明確設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)，明確流程所應(yīng)遵循的內(nèi)在變化規(guī) 律。 第二步：要分析現(xiàn)有材料、設(shè)備、資金、人員、工藝和環(huán)境等因素。 第三步：列出流程涉及的主要事項(xiàng)，并進(jìn)行初步的排列。 第四步：分析各事項(xiàng)（步驟）之間先后順序，合理地安排流程的時(shí)序和環(huán) 節(jié)。 第五步：選擇一個(gè)合適的表達(dá)方式畫(huà)出流程圖，對(duì)于有嚴(yán)格時(shí)間的時(shí)序， 要標(biāo)注時(shí)間。 4、流程優(yōu)化：為了提高效率、降低成本，可以改變時(shí)序和環(huán)節(jié)的順序，也 可增減環(huán)節(jié)。 缺【真題示例】找地州市今年的模擬題 【全盤(pán)解析】 【考題答案】 【高考模擬】 九、流程是一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序。 1．任何一項(xiàng)生產(chǎn)或生活活動(dòng)都有一定的時(shí)序。時(shí)序體現(xiàn)了具體活動(dòng)內(nèi)容的 先后關(guān)系，在這種關(guān)系中，有些步驟之間的時(shí)序是不可顛倒的。下面是郵寄包 裹的工作流程，哪一個(gè)是正確的流程（ ） A．包袋密封好；收好回執(zhí)；交寄；購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)包裝箱；取郵寄包裹單；填寫(xiě) 郵寄包裹單 B．收好回執(zhí)；交寄；填寫(xiě)郵寄包裹單；購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)包裝箱；包袋密封好；取 郵寄包裹單 C．取郵寄包裹單；購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)包裝箱；包袋密封好；填寫(xiě)郵寄包裹單；交寄； 收好回執(zhí) D．包袋密封好；購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)包裝箱；取郵寄包裹單；收好回執(zhí)；填寫(xiě)郵寄包 裹單；交寄 2．下面關(guān)于流程中環(huán)節(jié)和時(shí)序的說(shuō)法正確的是( ) A．任何流程環(huán)節(jié)的先后順序(時(shí)序)都是可以調(diào)整的 B．任何流程環(huán)節(jié)的先后順序(時(shí)序)都不能調(diào)整 C．有的順序可調(diào)，有的順序不可調(diào) D．環(huán)節(jié)多的流程才能調(diào)整 3．劉亮家要在新房鋪地面磚。工作環(huán)節(jié)是：①攪拌水泥和沙子。②上市場(chǎng) 買(mǎi)水泥、沙子和地面磚。 ③請(qǐng)瓦匠師傅。④把攪拌好的水泥和沙子鋪在地面上。 ⑤劃線。 ⑥鋪上地磚。 ⑦檢查地磚下面是否有空隙。 其正確的工作流程是（ ） A．①②③④⑤⑥⑦ B．③②⑤①④⑥⑦ C．②③⑦①⑥⑤③ D．③①②⑥④⑤⑦ 4．在一般醫(yī)院門(mén)診看病需診斷、檢查、取藥等，請(qǐng)把醫(yī)院就診流程環(huán)節(jié)合 理排列： 。 ａ交款 ｂ診斷 ｃ再診斷 ｄ取藥 ｅ再交費(fèi) ｆ掛號(hào) ｇ檢驗(yàn) ｈ打針 【模擬答案】 1.C 2.C 3.B 4.fbagcedh 【考點(diǎn)提煉十】 系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 本模塊知識(shí)通常和人文與社會(huì)、生活、辯證統(tǒng)一的哲學(xué)思想分析解決問(wèn)題 相結(jié)合。 1、認(rèn)識(shí)系統(tǒng) 系統(tǒng)是由相互依存的若干個(gè)部分組成的、具有特定功能的有機(jī)整體。構(gòu)成 系統(tǒng)的若干元素相互依存、相互作用，并完具有特定功能。 2、構(gòu)成系統(tǒng)必須具備的三個(gè)條件 第一、至少要有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的要素（部分）才能組成系統(tǒng)。 第二、要素（部分）之間相互聯(lián)系、相互作用、按照一定方式形成一個(gè)整 體。 第三、這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能所沒(méi)有的。 3、系統(tǒng)的類(lèi)型： 系統(tǒng)不僅有大有小，而且其結(jié)構(gòu)、功能、行為和環(huán)境也不盡相同，系統(tǒng)可 按照不同的標(biāo)準(zhǔn)和需要分類(lèi)： （1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。 自然系統(tǒng)：是自然形成的系統(tǒng)。如人體系統(tǒng)。人造系統(tǒng)：是由人制造加工 而成的系統(tǒng)，也稱(chēng)人工系統(tǒng)，如人造地球衛(wèi)星、各種文具、橋梁、樓房等建筑 物。由自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)復(fù)合而成的系統(tǒng)，稱(chēng)為復(fù)合系統(tǒng)，如城市系統(tǒng)、村 落系統(tǒng)等。 （2）實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。 實(shí)體系統(tǒng)：由看得見(jiàn)、摸得著的具體實(shí)體為元素所構(gòu)成的系統(tǒng)，也稱(chēng)硬系 統(tǒng)。如：機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)、棚室的采暖加熱系統(tǒng)等。抽象系統(tǒng)：由一些概念、 原理、方法、制度、程序等為元素構(gòu)成的系統(tǒng)，也稱(chēng)概念系統(tǒng)、軟系統(tǒng)。如哲 學(xué)、智力競(jìng)賽軟件系統(tǒng)等。 （3）動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)。 靜態(tài)系統(tǒng)：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，不隨時(shí)間的推移延續(xù)而變化的系統(tǒng)。如棚 室環(huán)境系統(tǒng)、大橋、公路、房屋等。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)具有產(chǎn)生、 變化與發(fā)展、消亡過(guò)程的系統(tǒng)。如學(xué)校，它不僅有建筑物還有教師、學(xué)生；城 市系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)。 絕大多數(shù)系統(tǒng)屬動(dòng)態(tài)系統(tǒng)；靜態(tài)系統(tǒng)是有條件的、暫時(shí)（階段性）的和相 對(duì)的。 （4）開(kāi)放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)。 封閉系統(tǒng)：是與外界無(wú)明顯聯(lián)系的系統(tǒng)，如密閉罐中的化學(xué)反應(yīng)，停建或 緩建的工程。開(kāi)放系統(tǒng)：與外界環(huán)境有信息、物質(zhì)和能量交互作用，如商業(yè)系 統(tǒng)，生產(chǎn)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)與環(huán)境之間，不斷地、廣泛地交換，不斷地輸 入、輸出，系統(tǒng)才會(huì)具有生命力。絕對(duì)的封閉系統(tǒng)是很少見(jiàn)的。 4、系統(tǒng)的基本特性： （1）整體性：也稱(chēng)集合性，注重整體，不是各個(gè)要素（部分）的簡(jiǎn)單相加， 系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)所沒(méi)有的。例如：一堆沙子，鋼 材，水泥散放在一起沒(méi)有什么意義，但如果將它們按照一定的比例配置則成建 筑結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。 （2）相關(guān)性：也稱(chēng)關(guān)聯(lián)性，是指組成系統(tǒng)的各要素之間相互作用、相互聯(lián) 系。 （3）目的性：也稱(chēng)功能性，任何系統(tǒng)都具有特殊的功能。 （4）環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質(zhì)、能量和信息的 交換，系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。 5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟：主要包括將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，確定各子系統(tǒng)的 目標(biāo)、功能及相互關(guān)聯(lián)，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù) 設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等。 【真題示例十】 （xx年高考題27）成語(yǔ)和俗語(yǔ)是千百年來(lái)人們生活智慧的結(jié)晶,其中不少蘊(yùn) 含著有關(guān)技術(shù)與設(shè)計(jì)的道理．下列與設(shè)計(jì)過(guò)程中的“結(jié)構(gòu)”“流程”“系統(tǒng)” 和“控制”依次對(duì)應(yīng)的是( ) ①見(jiàn)風(fēng)使舵 ②銅墻鐵壁 ③磨刀不誤砍柴工 ④牽一發(fā)而動(dòng)全身 A．②③①④ B．②③④① C．③②①④ D．③②④① 【全盤(pán)解析】本題考查的是《技術(shù)與設(shè)計(jì)II》中最基本的概念，本題呈現(xiàn) 出極強(qiáng)的導(dǎo)向性， “結(jié)構(gòu)”“流程”“系統(tǒng)”和“控制”是《技術(shù)與設(shè)計(jì)II》 主要章節(jié)知識(shí)，也是與我們生活密切相關(guān)的技術(shù)思想。我們?cè)谌粘Ｉ钪谐Ｓ?這些技術(shù)思想解決實(shí)際問(wèn)題。此題相對(duì)比較簡(jiǎn)單，“見(jiàn)風(fēng)使舵”體現(xiàn)的是控制 的思想；“銅墻鐵壁”蘊(yùn)含了結(jié)構(gòu)的思想；“磨刀不誤砍柴工”體現(xiàn)出了流程 中的“環(huán)節(jié)”和“時(shí)序”；“牽一發(fā)而動(dòng)全身”體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性，故選項(xiàng) 為B。 【高考答案】 B 【高考模擬】 十、系統(tǒng)是同類(lèi)事物按一定的秩序和內(nèi)部聯(lián)系組合而成的整體。 1．下面事例所體現(xiàn)的系統(tǒng)特性依次是（ ） ①人們往往希望汽車(chē)跑得又快又省油，但車(chē)速過(guò)快會(huì)格外耗油，有個(gè)折衷 的最適當(dāng)?shù)乃俣冉薪?jīng)濟(jì)速度，最省油 ②舍不得孩子套不住狼 ③人類(lèi)的進(jìn) 化 ④病人從住院到出院這段時(shí)間內(nèi)，醫(yī)生常常會(huì)開(kāi)不同的藥方 ⑤俗話說(shuō)： “一動(dòng)百動(dòng)”。 A．目的性、整體性、相關(guān)性、環(huán)境適應(yīng)性、動(dòng)態(tài)性 B．目的性、整體性、環(huán)境適應(yīng)性、動(dòng)態(tài)性、相關(guān)性 C．整體性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性、相關(guān)性、動(dòng)態(tài)性 D．目的性、整體性、相關(guān)性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性 2．在大自然中鹿、兔奔跑速度快，能逃避野獸追捕；刺猬身上長(zhǎng)尖刺使猛 獸無(wú)從下口；黃鼬遇敵時(shí)突放臭氣，擾亂猛獸神志，影響其情緒，在其遲疑間 跑掉。這是生態(tài)系統(tǒng)基本特性中的（ ） A．整體性 B．相關(guān)性 C．動(dòng)態(tài)性 D．環(huán)境適應(yīng)性 3．水（H 2O）是由氫和氧兩種元素構(gòu)成，但當(dāng)你口渴需要喝水時(shí)，分別吸 入氫氣和氧氣并不能為你解渴，這說(shuō)明（ ） A．至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素才能構(gòu)成系統(tǒng) B．各要素（部分）之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定的方式形成整體 C．系統(tǒng)整體所具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能所沒(méi)有的 D．系統(tǒng)包含子系統(tǒng)，它又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng) 4．合金鋼材料中，碳含量的高低影響著鋼的強(qiáng)度、硬度和韌性，從而影響 鋼的耐磨性。碳含量高，則硬度高、韌性差；碳的含量低、則硬度低、耐磨性 差。這反應(yīng)了系統(tǒng)的什么基本特性（ ） A．相關(guān)性 B．環(huán)境適應(yīng)性 C．動(dòng)態(tài)性 D．整體性 5．系統(tǒng)是由相互依存、相互作用的若干元素構(gòu)成的，并完成特定功能的統(tǒng) 一體。系統(tǒng)有大有小，而且其結(jié)構(gòu)、功能、行為和環(huán)境也不盡相同。請(qǐng)根據(jù)以 上闡述，解釋為什么說(shuō)班級(jí)就是一個(gè)系統(tǒng)。 【模擬答案】 1.B 2.D 3.C 4.A 5.（1）有多名同學(xué)組成 （2）同學(xué) 之間相互幫助、友好競(jìng)爭(zhēng)等形成的一個(gè)整體；（3）班級(jí)這個(gè)整體所形成的競(jìng)爭(zhēng) 力、凝聚力等是同學(xué)個(gè)體所沒(méi)有的。 【考點(diǎn)提煉十一】 控制與設(shè)計(jì)及其典型閉環(huán)控制分析 一、認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是用以完成一定控制任務(wù)的元、部件的組合。控制系統(tǒng)通常分為 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)由兩部分組成，即被控對(duì)象和 控制裝置。其中的控制裝置，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)，對(duì)于閉環(huán) 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，還包括反饋環(huán)節(jié)與比較環(huán)節(jié)。 1、開(kāi)環(huán)控制 是指控制裝置與被控對(duì)象之間只有順向作用而沒(méi)有反向聯(lián)系的控制過(guò)程， 其系統(tǒng)的輸出量不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的控制作用產(chǎn)生影響。如電子門(mén)鈴、聲光控開(kāi)關(guān)、 遙控器、防盜報(bào)警系統(tǒng)、鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)圖示： 2、閉環(huán)控制 系統(tǒng)的輸出量要返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響，信息流經(jīng)一個(gè)閉合 環(huán)路。信息除了自輸入端單向傳至輸出端外，還要將輸出信息反傳給輸入端 （比較環(huán)節(jié)），存在信息逆向流動(dòng)。如保溫電飯鍋的保溫控制、電冰箱制冷控 制、空調(diào)的溫度控制。系統(tǒng)圖示： 3、開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)別 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的輸出量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳 遞。在閉環(huán)系統(tǒng)的輸入量和輸出量之間，還有一條從輸出量返回到輸入端的反 饋環(huán)節(jié)，它們形成了一條閉合回路，反饋環(huán)節(jié)使得輸出量的改變對(duì)控制的過(guò)程 產(chǎn)生直接影響。即閉環(huán)控制系統(tǒng)與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)相比增加了一個(gè)反饋、比較、 判斷的過(guò)程。 二、控制系統(tǒng)框圖 1、控制系統(tǒng)的環(huán)節(jié) 傳感器：感知信號(hào)并傳遞信號(hào)至下一環(huán)節(jié)。 控制器：根據(jù)傳送來(lái)的信號(hào)產(chǎn)生控制器信號(hào)并傳送到下一環(huán)節(jié)。傳送來(lái)的 信號(hào)在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中是有傳感器直接傳送過(guò)來(lái)的，而閉環(huán)系統(tǒng)中是比較環(huán)節(jié)中產(chǎn) 生的信號(hào)。 執(zhí)行器：是控制器輸出信號(hào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 比較環(huán)節(jié)：比較輸入量與反饋量的大小與極性，產(chǎn)生信號(hào)，再傳給控制器。 2、通道與回路 信息流經(jīng)的路徑叫做通道。閉環(huán)控制系統(tǒng)有兩類(lèi)基本通道：前向通道和反 饋通道。前向通道中，信息流自系統(tǒng)輸入量，經(jīng)比較環(huán)節(jié)、控制器、執(zhí)行器直 至被控對(duì)象。反饋通道中，信息流來(lái)自被控環(huán)節(jié)的輸出量，流經(jīng)反饋環(huán)節(jié)，再 反饋到系統(tǒng)的輸入端（比較環(huán)節(jié)）。兩條通道，構(gòu)成閉合回路，即閉環(huán)，簡(jiǎn)稱(chēng) 回路。 3、繪制框圖的方法 依次確定系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)：被控對(duì)象，執(zhí)行器，控制器，反饋環(huán)節(jié)（對(duì)閉環(huán) 系統(tǒng)而言）。 確定被控量（輸出量）、控制量、輸入量、反饋量和偏差量。 用帶箭頭的直線表示信息在系統(tǒng)中流動(dòng)、傳遞的方向與過(guò)程，再加上比較 環(huán)節(jié)（閉環(huán)系統(tǒng)）。 在繪制框圖中，先畫(huà)被控對(duì)象，再畫(huà)執(zhí)行器，接著畫(huà)控制器、反饋環(huán)節(jié)， 最后比較環(huán)節(jié)，連線閉環(huán)，并標(biāo)注各量。 三、典型的閉環(huán)控制——家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖 1、工作原理 家用電冰箱主要由壓縮機(jī)、冷卻器和散熱器組成，它們之間用一根管道相 連。管道里裝有一種沸點(diǎn)很低的制冷劑。壓縮機(jī)在管道的底部，它使制冷劑不 斷地在管道里循環(huán)。制冷劑流動(dòng)到狹窄的毛細(xì)管時(shí)，受到強(qiáng)大壓力，由氣態(tài)變 成液態(tài)，通過(guò)散熱器對(duì)外放出熱量。當(dāng)制冷劑通過(guò)較粗的管道組成的冷卻器時(shí)， 由于壓力突然降低，制冷劑由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)，從而吸收電冰箱內(nèi)的熱量， 使電冰箱內(nèi)的溫度降低，達(dá)到制冷的效果。 2、結(jié)構(gòu)原理圖 3、控制分析 輸入：根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預(yù)先設(shè)置一個(gè)恰當(dāng)?shù)睦洳販囟取?控制（處理）：由電子電路組成,核心部件是一個(gè)微處理器——微型電腦。 能對(duì)預(yù)置設(shè)定的溫度和輸出中檢測(cè)到的電信號(hào)進(jìn)行比較、分析和判斷，并發(fā)出 命令。 輸出：由電磁繼電器組成。當(dāng)它接到“接通”壓縮機(jī)指令時(shí)，便接通壓縮 機(jī)工作電路。當(dāng)它接到“停止”的指令時(shí)，繼電器便斷開(kāi)壓縮機(jī)的工作電路。 檢測(cè)與反饋：主要由溫度傳感器組成。溫度傳感器裝在冷藏室內(nèi)，它將檢 測(cè)到的冰箱冷藏溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)并反饋到電子控制系統(tǒng)的控制（處理）部分。 【真題示例十一】 （xx年高考19題） 某辦公樓大廳采用自然光照明，控制系統(tǒng)如圖，太陽(yáng)光 經(jīng)過(guò)反光鏡反射到反光球面鏡上，反光球面鏡再將光線反射到大廳，從而達(dá)到 采集自然光的目的。當(dāng)太陽(yáng)移動(dòng)后，光線到達(dá)反光球面鏡的位置也隨之發(fā)生偏 移，相應(yīng)的傳感器就會(huì)受到光照產(chǎn)生電信號(hào)，控制器根據(jù)不同傳感器送來(lái)的信 號(hào)控制反光鏡作相應(yīng)的調(diào)整。 （1）該系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？ （2）該系統(tǒng)中，被控對(duì)象是 。 （3）控制器與人體哪個(gè)器官的功能是類(lèi)似的？ （4）請(qǐng)?jiān)賹?xiě)出兩種利用太陽(yáng)能的產(chǎn)品。 【全盤(pán)解析】 本題屬于《技術(shù)與設(shè)計(jì)II》第四章《控制與設(shè)計(jì)》的主干 知識(shí)點(diǎn)，能很好地“檢查”學(xué)校是否開(kāi)全通用技術(shù)課程，有一定的導(dǎo)向性。 （1）題：主要是區(qū)分開(kāi)閉環(huán)控制，其中開(kāi)環(huán)控制的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制 產(chǎn)生任何影響，如自動(dòng)門(mén)、紅綠燈、火災(zāi)報(bào)警、鬧鐘定時(shí)等，而閉環(huán)控制的輸 出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“全自動(dòng)控制”， 如空調(diào)、電冰箱、自動(dòng)飲水機(jī)等，而本題的關(guān)鍵是要認(rèn)真審題“當(dāng)太陽(yáng)移動(dòng)后， 光線到達(dá)反光球面鏡的位置也隨之發(fā)生偏移，相應(yīng)的傳感器就會(huì)受到光照產(chǎn)生 電信號(hào)，控制器根據(jù)不同傳感器送來(lái)的信號(hào)控制反光鏡作相應(yīng)的調(diào)整?！边@樣 看來(lái)太陽(yáng)移動(dòng)，通過(guò)控制系統(tǒng)反光鏡作相應(yīng)的調(diào)整，所以是閉環(huán)控制系統(tǒng)，一 定要透徹分析題意。 （2）題：主要考查了控制系統(tǒng)的主要部件，被控對(duì)象的主要作用是輸出被 控量，本題的關(guān)鍵是方向問(wèn)題，所以反光鏡是被控對(duì)象。 （3）題：是對(duì)技術(shù)知識(shí)的遷移，體現(xiàn)了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度。在控制系統(tǒng) 中控制器是整個(gè)控制的“中樞”，如人的大腦、計(jì)算機(jī)的CPU等。 （4）題：“請(qǐng)?jiān)賹?xiě)出兩種利用太陽(yáng)能的產(chǎn)品”，城市學(xué)生經(jīng)常見(jiàn)到太陽(yáng)能 熱水器、太陽(yáng)能路燈等，在農(nóng)村也常使用“太陽(yáng)灶”，充分體現(xiàn)了處處皆有學(xué) 問(wèn)在，再加上課本中經(jīng)常提到的太陽(yáng)能電池，本題得全分比較簡(jiǎn)單，但實(shí)際考 生作答并不理想。 【高考答案】（1）閉環(huán)控制系統(tǒng) （2）反光鏡 （3）大腦 （4）太陽(yáng)能 熱水器、太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能汽車(chē)、太陽(yáng)能路燈等 【高考模擬】 六、控制系統(tǒng)不光應(yīng)用于高科技領(lǐng)域，同時(shí)在日常生活中也常常用到自動(dòng) 控制。 1．理解一個(gè)控制現(xiàn)象，要明確控制的對(duì)象是什么，控制要達(dá)到什么目的和 采取什么控制手段。例如，導(dǎo)彈控制系統(tǒng)控制的是導(dǎo)彈與目標(biāo)之間的距離，目 的是要擊中目標(biāo)（距離為零）。分析這個(gè)控制系統(tǒng)，其控制的對(duì)象是（ ） A．人 B．目標(biāo) C．計(jì)算機(jī) D．導(dǎo)彈 2．下面控制系統(tǒng)中，屬于閉環(huán)控制的有（ ） A．電風(fēng)扇機(jī)械定時(shí)開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng) B．電子門(mén)鈴控制系統(tǒng) C．加熱爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) D．自動(dòng)門(mén) 3．下列不屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的是（ ） A．自動(dòng)門(mén) B．自動(dòng)聲控?zé)? C．自動(dòng)烘手機(jī) D．電飯鍋溫控系統(tǒng) 4. 自動(dòng)門(mén)可以探測(cè)到是否有人來(lái)，是借助于傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。那么要實(shí)現(xiàn) 這樣的傳感功能，你感覺(jué)使用下面哪一種方法不合適（ ） A．感知人體紅外線 B．對(duì)人物攝像分析圖象 C．感知人的動(dòng)作變化 D．直接感知接觸性動(dòng)作 5． 老鷹抓兔子時(shí)，老鷹的論證系統(tǒng)主要由眼睛、大腦和翅膀三 部分組成。老鷹的眼睛在盯住兔子的同時(shí)，也注意自己的位置，并把 兩者作一比較。比較后的信號(hào)代表老鷹的位置與兔子位置的差距，這 種差距信號(hào)傳遞到大腦，大腦接收這種信號(hào)后，經(jīng)過(guò)處理，變換相應(yīng) 的控制信號(hào)，指揮翅膀改變鷹的俯沖度及方向，一直到逮到兔子。 （1）老鷹的論證系統(tǒng)是 （開(kāi)環(huán)/閉環(huán)）控制系統(tǒng)？ （2）該系統(tǒng)中，控制器是 。 （3）該控制系統(tǒng)要達(dá)到跟蹤的目的，必須建立反饋機(jī)制，該機(jī)制中的檢測(cè) 裝置是 。 6．如圖所示是水箱液位控制系統(tǒng)，當(dāng)水箱出水量大時(shí),水位下降浮子下 沉，帶動(dòng)活塞偏離進(jìn)水口位置，此時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水直到水箱里的水位上升到給定 水位，浮子上浮，活塞歸位。在這個(gè)系統(tǒng)中，浮子、活塞以及兩者之間的連 桿機(jī)構(gòu)組成一個(gè)杠桿系統(tǒng)。試回答以下問(wèn)題： （1）該控制系統(tǒng)是 （開(kāi)環(huán)控制或閉環(huán)控制） （2）該控制系統(tǒng)的輸入量是 輸出量是 。 （3）該控制系統(tǒng)中浮子起的作用是 【模擬答案】 1.D 2.C 3.D 4.D 5.（1）閉環(huán) （2）（鷹的）大腦 （3）（鷹的）眼睛 6.（1）閉環(huán)控制系統(tǒng) （2）給定水位。 實(shí)際水位 （3） 反饋?zhàn)饔茫ǜ∽悠饳z測(cè)輸出量和輸入量差值的作用也正確） 【考點(diǎn)提煉十二】 提升自己的技術(shù)素養(yǎng)必看案例——電飯煲原理 如圖所示是電飯煲電路簡(jiǎn)圖。其中，K 1為限溫開(kāi)關(guān)，K 2為雙金屬片 保溫開(kāi)關(guān)，R為電熱盤(pán)中管狀電熱元件，T為熱熔式超溫保護(hù)器，R 1、R 2 為限流電阻，L 1為煮飯指示紅色氖燈，L 2為保溫指示黃色氖燈。試述電 飯煲的工作過(guò)程。 原理如下：電飯煲的奇異功能，就在于K 1、K 2兩個(gè)開(kāi)關(guān)的妙用。插 頭插入電路，閉合K 1之前，你會(huì)看到紅、黃兩指示燈交替發(fā)光。內(nèi)鍋 溫度開(kāi)始較低，雙金屬片開(kāi)關(guān)K 2自動(dòng)接通，L 2支路被短路，黃燈L 2不亮，紅燈亮， 且R發(fā)熱。當(dāng)內(nèi)鍋溫度達(dá)到70攝氏度—80攝氏度時(shí)，K 2自動(dòng)斷開(kāi)，由于R<下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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