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微专题1　草图设计
1.如图所示是某公路警示指示架,支架上和指示牌边缘已有待安装连接使用的螺纹孔(如图所示),支架上两螺纹孔部件中心距离为100 mm,指示牌边缘两螺纹孔部件中心距离为50 mm,螺纹孔直径为8 mm。为了实现指示牌在竖直方向转动的功能,需要指示牌与支架之间铰连接。请你为该指示架设计一个支撑件,便于指示牌转动和固定于某一倾角。设计要求如下:
①设计好的支撑件要连接在螺纹孔上;②支撑件能使指示牌在竖直面内0°~180°旋转,并在任意位置能固定;③支撑件采用厚2 mm、长度和宽度足够的钢板制作,其余零配件自选;④结构简单,操作方便。
请根据上述设计要求完成以下任务:
(1)画出支撑件的设计草图(只要画出一侧的支撑件),必要时可以用文字说明;
(2)在设计草图上标注支撑件结构的主要尺寸;
(3)支撑件安装好后,要对该支撑件进行技术试验,以下的试验中,不需要的是 (　　)
A.操作灵活性试验
B.展示板不同角度调整和固定试验
C.连接件反复装拆试验
(4)为了便于指示牌的角度调节和固定,支撑件安装到指示牌上最好的紧固件是　　　　(请将序号填写在“　　　　”处);
(5)为了防止支撑件生锈,需对支撑件表面喷涂油漆,以下操作比较合理的是　　　　(将序号填写在“　　　　”处)。
A.直接给连接件涂油漆,再涂防锈漆
B.先进行表面刷光,再涂油漆,最后涂防锈漆
C.先对连接件进行表面刷光,再涂油漆
D.先进行表面刷光,再涂防锈漆,最后涂油漆
2.
小明在焊接电路时发现将电烙铁插入定位箍后(定位箍由箍圈和螺杆焊接而成),由于桌面高度不一,烙铁放置的位置可能太高或太低。他想把定位箍改成高度可调,可适应不同的桌面高度,体现合理的人机关系。经过测量,定位箍的侧面螺杆的直径为M4,底座上安装孔的直径为 4。现请你帮助小明设计定位箍与底座之间的连接件(虚框处),设计要求如下:
①可使定位箍在离底座70 mm~120 mm高度范围内连续调整,用定位箍上的元宝螺母固定;
②与底座的连接可靠牢固;
③采用2 mm厚的钢板为材料;
请根据描述和设计要求完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是　　　　;
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.观察日常生活 B.技术研究与技术试验
C.收集和分析信息
(2)制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下因素中　　　　、　　　　属于设计的限制因素;
A.定位箍的口径大小 B.连接件的材料
C.电烙铁的功率 D.设计者的技术能力
(3)画出连接件的设计草图,必要时可用文字说明;
(4)在设计草图上标注连接件的主要尺寸。
3.疫情期间,学校餐桌上放置了如图甲所示的塑料隔板。小明在就餐时发现隔板容易因碰撞而翻倒。
甲
乙
丙
现请你帮助小明设计一个隔板与桌子之间的连接件,具体要求如下:
A.原隔板的一侧已经增加了如图乙所示的塑料钉,供连接使用,具体尺寸如图丙所示;
B.连接件能可靠固定在桌面上,但不能破坏桌面,桌面厚度为30 mm;
C.不需要其他任何辅助工具与辅件就能实现隔板的固定与拆卸:
D.结构简单,操作方便。
现提供4 mm厚的钢板,根据设计要求,完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是　　　　(在“A.观察日常生活,B.收集和分析信息,C.技术试验和技术研究”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(2)在制定设计方案前,需要明确设计的限制因素。以下不属于设计限制因素的是　　　　(在“A桌面的厚度,B.塑料钉的大小,C.桌子的长度,D.塑料钉的位置”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(3)小明在方案设计时提出以下分析,其中不属于“物”角度进行分析的是　　　　(在“A.固定在桌面上,B.结构稳固可靠,C.使用钢板制作”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(4)画出连接件的设计草图,必要时可用文字说明;
(5)在设计草图上标注主要尺寸;
(6)安装隔板后,小明进行了以下试验,其中不合理的是　　　　(在“A.在隔板上侧中央位置向下施加一定的压力,观察隔板是否损坏,B.在隔板上稍加水平力,观察隔板是否翻倒,C.拆卸试验,观察操作是否方便”中选择合适的,将序号填入“　　　　”)。
4.张老师去学校调试考场的监控,发现监控存在死角,分析原因是摄像头只能在竖直平面内转动,不能在水平方向调节角度。他准备重新设计摄像头和考场吊顶之间的连接件,使摄像头能在水平方向的一定角度范围内连续转动。已知摄像头底部平面直径8 cm,底面上有2个M4沉头螺丝孔,还预留有一个大小合适的孔用于摄像头的电源线和信号线从底部穿出。如图甲、乙所示。请你帮助张老师设计该连接件,具体设计要求如下:
A.摄像头安装好后,可在水平方向进行120°左右范围内的连续调节;
B.安装时摄像头底部的电源线和信号线要能方便与吊顶预留对应线相连,且不露在外面;
C.摄像头可方便调节和拆装维护;
D.除必要安装钻孔,不能破坏吊顶外观;
E.连接件与吊顶用 4的自攻螺钉连接,连接件与摄像头用M4的沉头螺钉连接;
F.主要制作材料为2 mm厚钢板,其他辅助材料自选。
请根据描述和要求,完成以下任务。
(1)张老师发现摄像头不能水平方向调整角度的途径是　　　　(在“A.收集与分析信息,B.观察日常生活,C.技术试验与技术研究”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(2)以下不属于设计该连接件的限制因素是　　　　、　　　　(在“A.沉头螺钉和自攻螺钉的直径,B.摄像头的性能,C.可供选用的材料,D.设计者的设计能力,E.加工工艺,F.吊顶的高度”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(3)画出改进后的连接件设计草图,必要时可用文字说明;
(4)在设计草图上标注主要尺寸。
5.小明买了一个智能的电饭锅,能通过Wi-Fi与手机互联进行远程预约控制,还可以语音交互,具有满满的科技感。用了几天后,小明发现:外观时尚的电饭锅上没有设计安放饭勺的地方,使用中带来了不方便。请你帮助小明设计一个可以安放饭勺的装置,设计要求如下:
①该装置可连接在电饭锅外壁上,但不可在电饭锅外壁上打孔;
②饭勺安放好后,勺面四周悬空,不得与其他物体接触;
③取下、放回饭勺操作方便,要有足够的可靠性;
④能安放有1 cm厚、3 cm宽勺柄的勺子;
⑤装置要能够拆卸,便于清洗;
⑥材料自选。
请根据描述和设计要求完成以下任务:
(1)小明发现该问题的途径是　　　　(在“A.观察日常生活;B.收集和分析信息;C.技术研究与技术试验”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(2)饭勺安放好后,使勺柄朝下,勺面四周悬空,不得与其他物体接触,实现了人机关系的　　　　目标(在“A.高效;B.舒适;C.健康;D.安全”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(3)画出设计草图,必要时可用文字说明;
(4)在设计草图上标注主要尺寸;
(5)制作好该装置后要进行技术试验,下列试验不合理的是　　　　(请将序号填入“　　　　”)。
A.多次拆装此装置,测试拆装是否方便
B.清洗浸泡此装置,看是否褪色
C.安放饭勺,观察饭勺放置是否稳定
D.取下、放回饭勺,看操作是否方便
6.“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1 080 mm,桶盖和轮子中心的竖直距离为1 000 mm,底部宽度为500 mm;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( 8)共轴。
甲
乙
(1)小明发现问题的途径是　　　　(在“A.观察日常生活B.收集和分析信息C.技术试验和技术研究”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(2)在图乙的基础上画出连接件的草图,必要时可用文字说明;
(3)在设计草图上标注主要尺寸;
(4)安装好连接件后,要对该垃圾桶进行技术试验,以下试验中,不需要　　　　、　　　　(在“A.垃圾桶盖强度试验;B.垃圾桶盖角度调节试验;C.连接件强度试验;D.垃圾桶的稳定性试验”中选择合适的,将序号填入“　　　　”)。
7.小明发现教室电脑桌与显示器支架的支撑件已损坏,于是想重新设计该支撑件。已知显示器支架可绕轴转动,不用时显示器可向下收起,与桌面齐平;需要时显示器可向上抬起至最高位置并固定,显示器支架的背面及桌面内部横杆的安装孔( 8 mm)的位置如图所示,已知横杆截面为40 mm×40 mm,其离桌面高度500 mm。现请你设计显示器支架与桌面内横杆之间的支撑件,设计要求如下:
A.支撑件能与支架及横杆上的安装孔连接;
B.安装支撑件后,支架能从水平位置调节到最高位置,调节方便;
C.支架可于最高处可靠固定;
D.主要材料采用钢板,辅助材料自选。
请根据上述信息和设计要求,完成以下任务:
(1)画出支撑件的设计草图,必要时可用文字说明;
(2)在设计草图上标注支撑件的主要尺寸;
(3)设计该装置时,不属于设计限制因素的是　　　　(在“A.支架与横杆的距离;B.钢板的厚度;C.使用者的身高;D.支架和显示屏的重量”中选择合适的,将序号填入“　　　　”处);
(4)支撑件安装到显示器支架和横杆上后,为了检验其是否达到设计要求,需进行以下试验,其中不合理的试验有　　　　、　　　　(在下列选项中选择合适的,将序号填写在“　　　　”处)。
A.抬起显示器支架至最高位置并固定,轻压显示器支架,观察显示器支架是否变形;
B.放下显示器支架,观察显示器支架能否与桌面保持水平;
C.反复抬起、放下显示器支架,观察显示器支架能否绕轴转动;
D.反复抬起、放下显示器支架,观察支撑件是否调节方便;
E.抬起显示器支架至最高位置并固定,观察角度是否合适。
8.
疫情期间,小明在家用平板电脑上网课时,发现所购平板电脑只能平放在桌面上,长时间使用会增加疲劳感影响上课效率,于是想用1.5 mm厚的钢板设计制作一个平板支架。已知该平板电脑的长宽尺寸如图所示,厚度5.9 mm,现请你帮助小明设计该支架,设计要求如下:
A.该支架能稳定放置平板,高度可以在150 mm~200 mm之间调节;
B.平板电脑放置在支架上时,与竖直面的夹角可以在0°~60°范围内进行调节;
C.要实现合理的人机关系,其余辅助材料自选。
(1)小明发现问题的途径是　　　　(在“A.收集信息;B.观察日常生活;C.技术研究与技术实验”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(2)设计时,下列不属于限制因素的是　　　　(在“A.平板电脑的长宽;B.小明家中现有的加工工具;C.平板电脑的材质”中选择合适的,将序号填入“　　　　”);
(3)画出设计草图,必要时可以用文字说明;
(4)在设计草图上标注主要尺寸;
(5)制作完成后,小明根据设计要求对支架进行下列试验,其中不合理的是　　　　(在下列选项中选择合适的,将序号填入“　　　　”)。
A.将平板电脑放置在支架上,观察该支架是否能稳定支撑平板电脑
B.在支架上悬挂重物,观察其承重能力
C.上下调节支架,观察其高度调节是否顺滑
D.调节支架,观察其与竖直面的夹角是否可调
9.
小明看到爸爸用手电钻钻孔时,需要长时间手持电钻,既疲惫又低效。为此小明从实验室找到如图所示的支架。请你帮小明设计支架和手电钻的连接件,设计要求如下:
①连接件能连接支架立柱和电钻夹持处,已知支架立柱为 25的圆柱,电钻夹持处为 30的圆柱;②手向下给电钻施加一定压力时,电钻能相对于立柱竖直向下运动。当撤去压力,电钻自动向上复位;③纯机械结构,方便电钻拆卸;④材料自选。
请完成下列任务:
(1)手离开,撤去压力,电钻能自动向上复位,此时电钻向上克服重力做功,故该机构需要一　　　　(在“①变速机构;②储能机构”中选择合适的序号,将序号填入“　　　　”),则以下零件,必不可少的是　　　　;
(2)连接时需要考虑到电钻相对于支架底座的高度,以下因素和这个高度无关的是　　　　(在“①工件的高度;②夹持工具的高度;③手臂的长度;④钻头的长度”中选择合适的序号,将序号填入“　　　　”);
(3)画出设计草图,必要时可用文字说明;
(4)在设计草图上标注主要尺寸。
10.如图所示是小明家里的免手洗平板拖把,该拖把手柄处为圆柱体结构,直径为40 mm,拖把底板的尺寸长为36 cm,宽为10 cm,如图所示。他发现拖完地板后,把该拖把放阳台角落容易倒,并且地板上容易留下水渍,请为该拖把设计一个支架,设计的支架应满足以下几个要求:
A.拖把能稳定固定在支架上;B.支架能够收集拖把上流下的水渍;C.支架不使用时可拆卸,且安装和拆卸方便;D.支架高度可以调节;E.主材料为3 mm厚钢板,辅助材料自选。
请根据描述和设计要求完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是　　　　;
A.收集信息
B.观察日常生活
(2)画出连接件的设计草图,必要时可用文字说明;
(3)在设计草图上标注主要尺寸;
(4)以下几种标准件,其中适合用于该支架安装的是 (　　)
(5)为了检验支架是否达到设计要求,以下试验中不合理的是 (　　)
A.用铁锤打击支架,测试其强度
B.安放拖把,观察拖把放置是否稳定
C.多次拆装,测试拆装是否方便
11.通用技术学科的赵老师在家上网课期间,为方便讲课,他想将某小架子的底板和立柱改装成手机支架,使用手机摄像头获取图像同步到电脑上。赵老师自己动手制作了一块木质手机托板,用于放置手机。托板厚10 mm,前部开有一个直径30 mm的孔与手机摄像头配合使用,底部开了两道宽2 mm、深5 mm的凹槽,两道凹槽相距50 mm。请你设计立柱与托板之间的连接件,设计要求如下:
A.托板相对底板高度可调,能在任意位置固定;
B.主要材料使用2 mm厚、20 mm宽、长度不限的钢板;
C.不能对托板进行加工;
D.托板与连接件有较好的连接可靠性。
请完成以下任务。
(1)画出设计草图,必要时可用文字说明;
(2)在设计草图上标注设计的主要尺寸;
(3)加工托板上的孔,应选用的工具是 (　　)
(4)连接件制作完成并连接好立柱和托板后,对连接件进行技术试验,以下试验中合理的是　　　　、　　　　(在下列选项中选择合适的,将序号填写在“　　　　”处)。
①让连接件在立柱上重复上下滑动多次,观察立柱外表面是否有磨损;
②在托板上放置10部手机,观察连接件是否有明显变形;
③用手在托板上用适当的力按压,测试连接件的强度;
④将手机放置在托板上,观察手机摄像头能否对准托板上的圆孔;
⑤用手握住立柱轻微摇晃,观察托板是否容易脱落。
参考答案
微专题1　草图设计
1.(1)如图所示　(2)如图所示　(3)C　(4)B　(5)D
2.(1)A　(2)B、D　(3)如图所示　(4)如图所示
　　　　　　　参考答案1　　参考答案2
3.(1)A　(2)C　(3)A　(4)如图所示　(5)如图所示　(6)A
4.(1)B　(2)B　F　(3)如图所示　(4)如图所示
5.(1)A　(2)C　(3)如图所示　(4)如图所示　(5)B
6.(1)A　(2)(3)如图乙、丙、丁所示　(4)A　D
　　　　　　甲　　　　　　　　乙
丙:连接件以及脚踏
丁:垃圾桶盖示意图
【解析】 (1)小明通过观察日常生活中的垃圾桶发现问题,故为观察日常生活途径;(2)(3)本题目标为设计连接件使桶盖能通过脚踩打开。进行设计的同时注意限制条件即可。
7.(1)如图所示　(2)如图所示　(3)C　(4)A　C
8.(1)B　(2)C　(3)如图所示　(4)如图所示
(5)B
9.(1)②　②　(2)③　(3)如图所示　(4)如图所示
10.(1)A　(2)如图所示　(3)如图所示
(4)E　(5)A
11.(1)如图所示　(2)如图所示　(3)D
(4)③⑤

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