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课时3　技术试验及其方法
任务一　走进技术试验
1.我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术试验。
2.对技术试验，我们可以根据应用的范围不同进行分类，如农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等；还可以根据目的的不同进行分类，如性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。
3.技术试验方法有优选试验法、模拟试验法、虚拟试验法、强化试验法、移植试验法。
(1)强化试验法：通过扩大对试验对象的作用，以提高试验效率的方法。
(2)优选试验法：运用数理统计方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全面试验所达到的最佳效果。
(3)模拟试验法：通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。模拟试验可以通过缩小或放大比例来模拟所设计的现场效果。
(4)虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原形并进行试验的方法。
(5)移植试验法：在相互有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验。
任务二　撰写试验报告
1.一般地，技术试验的实施包括制订试验计划、抽取试验样本、进行试验、分析数据、得出结论等几个步骤。
2.技术试验是一种探索性的实践活动，需要试验者具有科学的精神、严谨的态度；技术试验往往要经历一个曲折的过程，需要试验者拥有顽强的毅力。
3.技术试验报告是技术试验工作完成后应当形成的成果，其项目包含试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结等。
重难点　模拟试验法与虚拟试验法的对比
试验方法 含义对比 案例对比
模拟试验法 在真实世界，以再现的形式模拟现实发生的情况的试验方法 a.宇航员利用水的浮力进行失重试验b.飞机研发过程中进行风洞试验
虚拟试验法 没有在真实世界中进行试验，而是利用计算机虚拟现实中的技术设计原型进行的试验方法 a.产品机械性能的仿真试验b.利用计算机模拟小浪底工程的工作
例1 阿什塔比拉河桥的桥梁的建筑材料全部采用铁质材料。斯托恩对这种材料过于信任，未经试验就投入使用，结果导致桥梁倒塌，100多名旅客在事故中丧生。这个事例说明(　　)
A.技术的发展离不开设计
B.设计是技术活动的核心
C.技术试验是必要的，它可使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低
D.人机关系是在技术设计中必须考虑的因素之一
答案　C
解析　斯托恩对这种材料过于信任，未经试验就投入使用，结果导致桥梁倒塌。如果在使用之前进行技术试验，这个悲剧就不会发生。这说明技术试验是必要的，它可将设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。故选C。
变式训练1 下列技术活动中，不属于技术试验的是(　　)
A.打青霉素试验针
B.杂交水稻种植试验
C.发射商用广播电视卫星
D.A380飞机第一次试飞抵达广州白云国际机场
答案　C
解析　本题考查技术试验。我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。它不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律优化技术的关键。打青霉素试验针是为了检验人体是否有不良反应，杂交水稻种植试验是为了探索稳产高产的新水稻品种，A380飞机第一次抵达广州白云国际机场是进行技术验证性的飞行测试任务。而发射广播电视卫星是一次商业活动，目的是为了广播电视转播，没有试验目的和试验任务。
技术试验是技术活动中的一项重要内容，不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键；技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用；技术试验可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
例2 (2021年7月浙江学考真题)如图所示是贵州都安高速云雾大桥进行840吨荷载试验场景。该技术试验的方法属于(　　)
A.移植试验法 B.模拟试验法
C.优选试验法 D.虚拟试验法
答案　B
解析　根据题干大桥进行840吨荷载试验场景，应该是通过再现的形式来模拟现实发生的情况的方法，属于模拟试验法。故选B。
变式训练2 中国科学院种子创新研究院异源四倍体野生稻快速驯化获突破，初期收集了28份异源四倍体野生稻资源，把诸多优势性状基因同时改造，从丰产性、抗逆性、养分高效利用性等各个方面优化，最终达到一个预想的好品种。该驯化试验的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.优选试验法
C.强化试验法 D.虚拟试验法
答案　B
变式训练3 (2019年4月浙江选考)如图所示是一台食品存放试验机。把食品置于试验箱内，计算机根据实际存放条件控制试验箱内的温度、湿度等，并记录食品的变化情况。该试验的方法属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
答案　B
解析　试验机的计算机根据实际存放条件控制试验箱内的温度、湿度等，可以看出该试验的试验箱模拟了食物的存放环境，是对现实环境的模拟再现，这里是模拟现实生活中的真实场景，符合模拟试验法的定义。
技术试验方法的快速理解：
(1)强化试验法：快速试验。
(2)优选试验法：有关键描述：分析、计算、数理统计、对比试验等。
(3)模拟试验法：使用模型试验或模拟环境进行试验。
(4)虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实，人不起主导作用。
(5)移植试验法：一般的药品试验。
例3 (2018年6月浙江首次学考)某公司生产了一款用于体育场露天看台的塑料椅子，想通过较短时间的试验了解该款椅子的使用寿命，下列试验方法较合理的是(　　)
A.采用模拟试验法模拟太阳光穿过窗玻璃照射进行光照老化试验
B.采用虚拟试验法模拟产品在潮湿、超高温的环境中进行耐腐蚀试验
C.采用强化试验法模拟远高于实际光照强度的太阳光直接照射进行光照老化试验
D.采用强化试验法进行自由跌落试验
答案　C
解析　通过较短时间的试验了解该款椅子的使用寿命当然要用强化试验法。变式训练4 如图所示是一款笔记本支架及使用示意图，为了检验笔记本电脑支架的质量，以下试验方案中不合理的是(　　)
A.在支架上适当施力检查支架的承重能力
B.调整支架的角度，检查支架不同角度时，它的稳定情况
C.将笔记本放在支架上，然后适当施力，检查支架的防滑性能
D.将支架拆开后重新组装，检查连接部分是否损坏
答案　D
解析　分析可知，将支架拆开后重新组装，检查连接部分是否损坏，这个试验没有必要做。故选D。
变式训练5 如图所示是一款便携椅，要求椅面能承重75 kg，台面能承重10 kg。下列检验该椅子承重能力的方案中合理的是(　　)
答案　D
解析　分别在相应的位置加上最大的承重就可以测试该结构的承重能力。
变式训练6 如图所示为安全帽的超载试验报告，选择三种典型的安全帽(用A、B、C表示)进行全面的冲击试验和评估。据ISO3873－1977安全标准，标准质量的铁锤从一定高度落下，如果安全帽所传递的最大冲击力超过5000 N，或者冲击后安全帽破裂，安全帽就不再具有保护头部安全的功能。下列说法正确的是(　　)
对安全帽的超载试验
试验目的：测试三种品牌安全帽在一定冲击力作用下的安全性能，试验准备：三种常用品牌的安全帽(A帽、B帽、C帽)，试验仪，试验记录纸，试验报告书等；试验过程：设定试验仪上所挂的铁锤为标准重量，让其在试验仪内自由下落，砸击帽子中间，分别记录A帽、B帽、C帽所传递的最大冲击力。试验数据：铁锤重量为标准重量时，三顶帽子传递的冲击力：A帽：2000 N；B帽：2500 N；C帽：1900 N；A帽、B帽、C帽均无破损。试验总结：____________________
A.该技术试验采用的方法是移植试验法
B.为节约成本，可采用虚拟试验法代替
C.若要测试安全帽破裂时的最大冲击力，应逐步增加铁锤的重量
D.试验总结可写为“B帽传递的冲击力最大，所以B帽安全性能最好”
答案　C
解析　对安全帽进行超载试验是一种性能试验。A根据试验具体过程描述属于模拟试验法和强化试验法；B一般实物检测不适合虚拟试验法；C科学、合理的操作步骤，正确；D根据“如果安全帽所传递的最大冲击力超过5000 N，或者冲击后安全帽破裂，安全帽就不再具有保护头部安全的功能。”安全帽冲击试验方法主要用于检测安全帽耐冲击吸收性能和穿刺性能，传递的冲击力越大说明性能越不好(即对人造成的伤害越大)。
例4 (2020年1月浙江选考)小明看到下雨天有时因为忘记关窗，雨水打到教室内，他上网查找资料后决定设计一个自动关窗装置。当窗外的湿敏传感器检测到雨水信号时，装置自动将窗户关闭，平时用按钮控制该装置来开窗和关窗。已知教室的窗户为铝合金推拉窗(如图a所示)，窗洞上框和两侧框为宽度相同的木板，窗台为大理石。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：
①能带动内窗扇左右移动，实现窗户的打开和关闭；
②采用小型减速电机(如图b所示)驱动，通过电机的正反转实现窗户的打开和关闭；
③安装在窗洞上框或两侧框上部的木板上；
④材料自选。
小明准备在装置的机械部分和电路部分制作完成并安装后进行下列试验，其中不合理的是(　　)
A.分别按下开窗和关窗的按钮，观察窗户能否正常打开和关闭
B.打开窗户，将水滴在湿敏传感器上，观察窗户能否自动关闭
C.用电吹风机将湿敏传感器烘干，观察窗户能否自动打开
D.在装置上施加一定的力，观察装置安装是否牢固
答案　C
变式训练7 (2021年6月浙江选考)小明发现小区附近河面上固定了一根拦截索(如图所示)，拦截来自上游的漂浮物，却阻碍了船的通行。为了解决船的通行问题，小明准备重新设计拦截漂浮物的装置。请你帮助小明设计该装置的机械部分，要求如下：
①装置合拢时，能拦截河面上的漂浮物；
②有船经过时，装置能打开，在河面(宽8 m)中间形成至少3 m宽的通道；
③装置打开过程中，不能让已拦截的漂浮物漂走；
④装置采用电机驱动；
⑤材料自选。
请完成以下任务：
小明准备在装置安装后进行以下技术试验，其中不合理的是(　　)
A.发出合拢和打开指令后，观察装置能否顺利合拢和打开
B.在上游倾倒垃圾，观察装置能否有效拦截
C.使装置打开，观察打开的过程中已拦截的漂浮物是否会漂走
答案　B
例5 (2021年1月浙江选考)某小区为防止大型车辆进入，影响居民安全，设置了如图所示的车辆限高装置。小明发现限高装置对确有需要进入小区的消防车等大型车辆造成阻碍，于是想设计一种横梁高度可调节的车辆限高装置。请你帮助小明设计该装置，要求如下：
①横梁高度能在2 m到4.5 m之间实现调节；
②横梁可保持在所调节的高度；
③整个限高装置具有一定的强度和稳定性，结构简单，操作方便；
④横梁高度的调节方式可采用手动或电机驱动；
⑤材料自选。
请完成以下任务：
小明在装置安装完成后进行试验，根据大型车辆的高度，在2 m到4.5 m的高度范围内升降横梁，观察装置调节的可靠性。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验 B.移植试验
C.强化试验 D.虚拟试验
答案　A
变式训练8 (2022年1月浙江选考)如图所示是小明家的蔬菜大棚，温度高的时候，将薄膜从两侧底部向上翻起来，以便通风，温度低的时候，再将薄膜放下，小明看到爸爸妈妈操作很辛苦，想设计一个翻薄膜的装置，设计要求如下：
(1)能将薄膜从底部向上翻起和放下，向上翻起后形成不小于500 mm的通风空隙；
(2)薄膜向上翻起和放下后，装置均能将薄膜固定住；
(3)采用减速电机驱动；
(4)材料自选。
请你帮助小明完成该装置机械部分的设计，完成以下任务：
小明构思好设计方案后，在计算机中建立装置的仿真模型，模拟实际工作状态，让模型连续反复运动，观察设计能否满足要求。小明采用的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.虚拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
答案　B
解析　用计算机技术来模拟现实中的技术设计原型并进行试验，为虚拟试验法。
例6 (2023年1月浙江选考)小明看到物流配送到小区后﹐都要靠人工将货物从卡车上卸下来(如图所示)，当货物体积或质量较大时，货物容易滑下来，砸伤搬运人员、损坏货物。小明准备设计一个具有起重功能的装置辅助搬运人员将货物从车厢卸到地面。已知车厢底板离地高度为800 mm，车厢底板至顶板距离为2500 mm。
装置设计要求如下：
(a)能将货物从车厢底板上卸到地面；
(b)在卸货过程中装置运动平稳可靠；
(c)能承载尺寸为800 mm×600 mm×1800 mm(长×宽×高)、质量为100 kg的货物；
(d)安装在车厢尾部的底板或侧板上；
(e)驱动方式不限。
请完成以下任务：
小明准备在装置安装后进行技术试验，并设计了试验方案。以下试验步骤中做法不合理的是(单选)(　　)
A.准备一个托盘、若干不同质量的砝码和一只尺寸为800 mm×600 mm×1 800 mm(长×宽×高)的开口纸箱
B.将装置中承载构件(用于装载货物的构件)悬空，并锁定驱动构件
C.将组合好的100 kg砝码加载到承载构件上，测试装置的强度是否符合要求，并记录测试结果
D.将托盘放置在车厢底板上，在托盘上添加一定质量的砝码，将开口纸箱罩在托盘上并固定，操纵装置把带有砝码和纸箱的托盘从车厢移动到地面，测试装置运动是否平稳可靠，并记录测试结果；逐次添加砝码，重复上述过程，直至托盘与砝码总质量增加到100 kg
E.撰写试验报告
答案　C
解析　测试装置的强度应通过测试装置的承载能力能否达到100 kg，而不应该测试承载构件，C选项说法错误。
变式训练9 小明看到父母在家里用如图所示的显示屏办公时，显示屏的横竖方向调节操作非常繁琐。为了解决这个问题，将支撑架从显示屏拆除，在桌面上放置一个装置，显示屏通过背面的螺纹孔安装到装置上，装置可带动显示屏运动。请你帮助小明设计该装置，具体要求如下：
A.显示屏可以旋转90°并保持在调节后的位置；
B.显示屏可以升降400 mm并保持在调节后的位置；
C.采用减速电机驱动(数量不限)；
D.整个装置结构简单，具有一定的强度和稳定性；
E.其余材料自选。
请根据描述和设计要求完成以下任务：
将设计好的装置安装完成后进行试验，其中不合理的是(　　)
A.在显示器上施加一定的力，观察其与装置连接是否牢固
B.旋转显示屏，观察是否可旋转90°并保持在调节后的位置
C.升降显示屏，观察是否可升降400 mm并保持在调节后的位置
D.将显示屏降到最低点，测试稳定性
答案　D
1.中国在境内成功实施陆基中段反导拦截技术试验。试验过程是先发射一枚目标导弹，该导弹在大气层外飞向目标区域的过程中，对其进行反导弹拦截。该技术试验采用的是(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验
C.优选试验 D.移植试验
答案　A
解析　模拟现实反导拦截情况，属于模拟试验法。故选A。
2.某医药研究机构最近研制出一种治疗乙肝的新药，通过在不同动物身上进行多次试验来确定药品的药效及副作用后再进行市场推广。该机构使用的技术试验方法是(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.移植试验法 D.强化试验法
答案　C
解析　药品在动物上试验属于移植试验法。故选B。
3.李林通过通用技术的学习，提出了一些保温杯性能试验方案。下列试验方案中不合理的是(　　)
A.保温试验：将开水倒入保温杯内，测量温度，旋紧杯盖，2小时后再测量水的温度
B.渗漏试验：往杯中加水后，旋紧杯盖，把保温杯横放在桌面上，观察是否有水渗漏
C.内胆异味试验：旋紧杯盖一段时间后打开杯盖，用鼻子感受内胆的气味
D.跌落试验：用铁锤敲击保温杯，观察保温杯是否损坏
答案　D
解析　利用“用铁锤敲击保温杯，观察保温杯是否损坏”来进行跌落试验不合理。可以采用高处跌落的方法进行试验。故选D。
4.如图所示为一款智能保健按摩椅，从设计过程中所需要的技术试验角度分析，下列方法不合适的是(　　)
A.为测试椅子的牢固程度，可选用强化试验法
B.为检测靠背角度调节范围是否合理，可选用模拟试验法
C.用虚拟试验法测试椅子耐用性能，以快速确定使用寿命
D.用模拟试验法测试按摩力度，以确保舒适性
答案　C
解析　“快速确定使用寿命”，应使用强化试验法，选项C错误。
5.强化试验法是通过扩大和强化试验对象的作用，提高试验效率的方法。以下事例属于强化试验的是(　　)
A.国外引进的新品种罗氏沼虾在绍兴海涂鱼塘中进行养殖试验
B.为检测自来水管道密封的可靠性，将管道内的水压力加大到管道设计压力的1.5倍，持续稳压1小时
C.利用Multisim软件对教材《电子控制技术》中的水位控制电路进行仿真、测试
D.不同品种小麦的对比试验
答案　B
解析　选项A：属于移植试验法；选项C：属于虚拟试验法；选项D：属于优选试验法。
6.某学校举办航模作品展(如图a所示)。为提升展示效果，小明制作了如图b所示的展台以实现两个航模的同步旋转展示。展台底座的中心位置已固定好电机，电机转轴与展台转轴尺寸相同，如图c所示。请你帮助小明完成该展台的传动机构设计，要求如下：
A.电机同时驱动两个展台转动；
B.两个展台旋转方向一致；
C.结构简单，具有一定的强度；
D.材料自选。
请完成以下任务：
传动机构安装后进行以下技术试验，其中不合理的是(　　)
A.启动电机，观察两个展台能否同步旋转
B.电机运转时，观察航模是否会掉落
C.在展台上放置合适的重物，观察展台是否变形
答案　C
7.小明在经过如图所示的安全逃生通道的木质双开门时，发现双开门很难及时打开。于是，小明想设计一种在发生火灾时能自动打开双开门的装置。已知单扇门的厚度为30 mm，长宽尺寸如图所示。请你帮助小明设计该装置的机械部分，要求如下：
①两扇门能同时向外充分打开，开门角度至少≥90°；
②装置采用一个电机驱动；
③材料自选。
请完成以下任务：
小明在装置安装完成后，用点燃的蜡烛靠近烟雾传感器，观察装置能否顺利地打开大门。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.移植试验法
C.强化试验法 D.虚拟试验法
答案　A
一、基础巩固篇
1.如图所示是智能锁在批量出厂前需要做出的各类性能测试。其中盐雾测试原理：盐雾测试环境采用约5%的氯化钠盐水溶液，500克氯化钠调20斤水。锁具在盐雾环境测试1小时相当于在正常环境中使用一年左右，200小时盐雾测试相当于锁具使用八、九年。该产品盐雾测试采用的试验方法是(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.强化试验法
答案　D
解析　200小时盐雾测试相当于锁具使用八、九年，体现了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。
2.如图所示是科学家利用小白鼠进行人类新型药物的反应试验，通过对小白鼠注射新型药物，并观察一段时间内小白鼠体征机能的变化，从而得出结论。这种试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.移植试验法
答案　D
解析　移植试验法是在具有差异的事物之间，将某些共同的或相关的因素从一物移植到另一物上进行试验。科学家利用小白鼠进行人类新型药物的试验方法属于移植试验法。
3.如图所示是一款振动试验台。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
答案　C
解析　根据题意，通过再现物品颠簸的形式来模拟现实发生情况的方法，属于模拟试验法。
4.如图所示的办公椅能满足人坐、躺、伸懒腰等多种活动姿势的需要，从设计过程中所需要的技术试验角度分析，下列方法不合理的是(　　)
A.用模拟试验法测试人机性能，验证椅子人机关系的合理性
B.用强化试验法测试椅子的最大承重强度，以确保使用安全
C.用模拟试验法测试椅子的稳定性，以确保能够满足实际需要
D.用虚拟试验法测试椅子的耐用性，以缩短设计时间，节约成本
答案　D
解析　虚拟试验法是利用计算机来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法，这种试验方法不便测试出椅子的耐用性。
5.如图所示为常见的直线往返运动机构。100的圆盘通过8的中心孔与电动机转轴(未画出)相连，中心孔距离支架上端80 mm，圆盘上的销轴直径为8。圆杆中间部分为齿条结构，齿条部分长100 mm。支架上有一个10的安装孔，距离圆杆20 mm。请设计一个连接销轴、支架与圆杆齿条部分的连接结构，当电机驱动圆盘逆时针转动时，连接结构在销轴的带动下，通过与齿条的部分的连接传动，实现圆杆的左右往返运动。设计要求如下：
①能实现圆杆的左右往返运动；
②通过圆盘的逆时针转动实现圆杆的左右往返运动；
③结构简单，拆卸方便；
④材料为钢板。
请完成以下任务：
连接结构制作完成后进行下列试验，不合理的是(　　)
A.安装完成后拆除连接结构，检测拆卸是否方便
B.在圆杆齿条上施加一定的力，检测齿条的强度是否足够
C.启动电机逆时针转动，观察圆杆能否实现左右往返运动
D.在连接结构上施加一定的力，观察结构安装是否牢固
答案　B
6.如图所示为C－NCAP新车碰撞机构，是对汽车安全性进行评估的一项测试。该试验的方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.虚拟试验法
答案　B
解析　碰撞再现形式测试汽车安全性，属于模拟试验法。
7.火箭能够将卫星送入预定轨道得益于发射前进行的气动性能试验。它是在可行性论证和方案设计阶段，用运载火箭的缩比模型在不同类型、不同风速的风洞测量火箭总体或某一部段的气动特性参数，并在计算机中进行数据的统计计算及处理分析。该试验方法为(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验
C.强化试验 D.优选试验
答案　A
解析　运载火箭的缩比模型在模拟环境中进行试验，属于模拟试验法。故选A。
8.小明的爷爷是位老中医，看见爷爷用药碾子(如图所示)碾药很累，小明查阅资料后得知，尽管如今新一代中药研磨机广泛应用，但是古老的中药碾子仍在发挥着它不可替代的作用，于是决定设计一个电力驱动装置模仿人工研磨过程。经测量，碾槽座总长度700 mm，总高度200 mm，最大宽度200 mm，碾槽沟有效长度约400 mm，碾盘直径300 mm，碾盘轴直径30 mm，碾盘轴长度300 mm。请你帮助小明设计该驱动装置，设计要求如下：
①采用电机(如图所示)驱动，通过电机连续单向转动实现碾盘往返滚动；
②碾盘滚动时能保持竖直且流畅；
③驱动装置能拆除，拆除安装方便；
④材料自选。
请完成以下任务：
小明准备在装置制作完成并安装后进行下列试验，其中不合理的是(　　)
A.不开电机，用手推动整个装置来回移动，观察是否顺畅
B.控制电机，使电机分别正转、反转，观察是否顺畅
C.放入适量中药材，开启电机适当时间，观察碾药效果
D.拆除驱动装置，记录需要多长时间
答案　B
9.某公司为了检验某新款运动鞋的弯折、耐磨等性能，将测试人员分成了步行组、慢跑组和冲刺组，穿上运动鞋在不同的道路上进行测试，该测试方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.移植试验法 D.强化试验法
答案　B
解析　模型现实中的使用情况，属于模拟试验法，选项B正确。
10.如图所示为某单位研究COVID－19新型冠状病毒mRNA人用疫苗部分的流程。该流程中的试验方法有(　　)
①虚拟试验法　②优选试验法　③模拟试验法　④强化试验法　⑤移植试验法
A.②⑤ B.③④⑤
C.②③ D.①④⑤
答案　A
解析　多种抗原样本属于对比试验法，属于优选试验法；在动物身上试验属于移植试验法。故选A。
11.在嫦娥五号的研制过程中，模拟月面的环境，经历了几百次“1/6重力起飞综合试验”，该试验的方法属于(　　)
A.强化试验法 B.模拟试验法
C.移植试验法 D.虚拟试验法
答案　B
解析　模拟月面的环境，属于模拟试验法，故选B。
12.在测试蹦极的安全性的过程中，为了保证蹦极过程的真实性，测试人员也会用与人体相似的人体模特作为测试对象，用其完成一次完整的蹦极过程。并利用模特上携带的电脑来记录蹦极过程中人体模特的各项数据信息。这种测试方式属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
答案　B
解析　测试人员也会用与人体相似的人体模特作为测试对象，用其完成一次完整的蹦极过程。故选B。
13.如图所示是一台单臂电脑拉力机，可对金属、非金属材料进行拉伸性能测试和分析，通过与电脑软件连接，可实时跟踪测试过程、实时显示测试过程中各种曲线，并可实现结果数据的保存、报表的规划及打印输出。该试验的方法主要属于(　　)
A.模拟试验法 B.虚拟试验法
C.移植试验法 D.优选试验法
答案　A
解析　模拟现实拉伸情况，属于模拟试验法。故选A。
14.如图所示，工作人员借助计算机等设备进行的汽车NVH检测，为汽车噪声、振动与声振粗糙度性能提升提供有效的保障。该试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.强化试验法
答案　B
解析　模拟使用环境，这种方法属于模拟试验法。故选B。
二、素养提升篇
1.在低温气象环境中飞行时，飞机表面极易发生结冰现象，对飞行安全造成威胁，严重的甚至可能导致飞行灾难，因此结冰试飞工作就尤为重要。模拟结冰试飞是选取其他材料加工出具有真实冰型外形及特征的“假冰”安装于飞机上进行试飞。该试验方法属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.移植试验法
答案　B
解析　模拟环境进行试验，这属于模拟试验法。
2.如图所示是雨伞伞骨开合测试机，利用气缸伸缩模拟人手开关雨伞，检测雨伞连续开关直到产生开关失灵、伞盘缺损等方面损坏，从而判断雨伞开合寿命。该试验方法属于(　　)
A.强化试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.优选试验法
答案　A
解析　寿命测试，需要快速得到结果，属于强化试验法。故选A。
3.小明为了解某款电动牙刷最强模式的噪音情况，通过手机下载第三方噪音APP，对电动牙刷最强的震动档位进行噪音测试。该试验属于(　　)
A.强化试验 B.移植试验
C.模拟试验 D.虚拟试验
答案　C
解析　模拟正常使用时的状况，属于模拟试验法。
4.如图所示为压力锅内部耐压试验台，其采用计算机控制试验条件，主要用于压力锅耐水压爆破试验。某一品牌电压力锅最大工作压力是0.6 Mpa，出厂前要进行1.8 Mpa耐内压力试验。这种试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.虚拟试验法
C.强化试验法 D.模拟试验法
答案　C
解析　最大工作压力是0.6 Mpa，出厂前要进行1.8 Mpa耐内压力试验，提高试验强度，采用了强化试验法，选项C正确。
5.小明完成书架的制作后，想对其连接处的牢固强度进行技术试验，于是小明找来足够数量的书本，将其逐一摆放在书架上，并观察其连接处是否有断裂、脱落等现象，小明所使用的技术试验方法是(　　)
A.虚拟试验法 B.强化试验法
C.模拟试验法 D.优选试验法
答案　B
解析　测试最大强度，快速试验，采用了强化试验法，选项B正确。
6.如图所示是用无人机撞击假人的试验，在假人的头部和颈部安装传感器，用来测量加速度和力，将数据传给计算机并进行分析对人可能造成的伤害程度。这种技术试验方法属于(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验
C.强化试验 D.优选试验
答案　A
解析　利用模型进行试验，属于模拟试验法，选项A正确。
7.小明发现家中床下有较大空间(如图所示)，但因床板较重翻动不方便而未加以利用，于是想利用所学知识设计一个电动装置，通过电机实现床板的打开和闭合。请你帮助小明完成机械部分的设计，设计要求如下：
①能实现床板的打开和闭合，且打开时最高点距地面不小于160 cm；
②电机安装在两侧床框上，通过电机正反转实现床板的打开和闭合；
③床板打开到最高点时能可靠固定；
④可对床板做适当加工；
⑤材料自选。
请完成以下任务：
小明准备在装置安装后根据设计要求进行以下技术试验，其中不合理的是(　　)
A.通过控制按钮，床板能否正常开闭
B.完全打开后，能否正常取放物品
C.不通电状态下，试验能否手动打开床板
答案　C
8.小明在网上看到图a所示的悬浮支架很新奇，因此利用该原理设计了如图b所示的椅子。小明想对该椅子进行技术试验，下列方法不合理的是(　　)
A.采用强化试验法，测试椅子承重极限
B.采用模拟试验法，晃动椅子观察稳定性
C.技术试验完成后，应及时总结撰写技术试验报告
D.采用虚拟试验法，利用SliodWorks机械设计软件进行性能试验
答案　D
解析　虚拟试验法不适合进行性能测试，选项D错误。
9.如图是某校的翻转电脑桌。打开盖板，盖板内置的显示屏会立起；下翻盖板，整个盖板与桌面齐平。使用时小明发现盖板立起后只有一个固定的角度，且每次手动打开和关闭盖板较为繁琐，于是想设计一个自动开盖装置。请你帮助小明设计该装置，要求如下：
①采用电机驱动，已知盖板为较厚木板；
②电机正转，盖板上翻；电机反转，盖板下翻；
③盖板角度能在0°到120°内任意固定；
④结构简单，操作方便，具备一定强度。
请完成以下任务：
小明制作好模型后，想对该装置进行技术试验，以下技术试验最不需要的是(　　)
A.打开电机，观察盖板能否在90°和120°角度固定
B.关闭电机，用测力计不断对盖板施加水平方向的外力，记录盖板和显示屏不被破坏的最大外力
C.打开电机，让盖板关闭，观察关闭后盖板是否和桌面齐平
答案　B
10.小杨同学住的小区停车收费系统坏了，当车开进小区时，传感器识别到车牌号后匝道的横杆无法自动升起。观察后发现是电机带动横杆转动的机械部分坏了(如图所示)，横杆和横杆转轴之间是刚连接。横杆转轴的直径为6 mm，电机转轴半圆的半径为4 mm。请你帮小杨设计其中的机械连接部分。设计要求如下：
①结构可靠，连接牢固；
②电机转轴逆时针转时，横杆从当前的水平位置，逆时针转动到竖直位置；
③电机反转时，横杆从竖直位置，顺时针转动到水平位置。
请完成以下任务：
制作完成后，为了检验是否达到设计要求，进行了以下的技术试验，其中合理的是(　　)
A.给电机通电，观察电机转动时横杆的运动方向
B.观察横杆在水平位置和竖直位置能否停留
C.各个方向撞击横杆，观察横杆是否会损坏
答案　B
11.如图a所示是小明学校的防疫通道闸机，通过机械传动装置控制闸道门立柱转动，从而实现闸道门打开，已知通道闸机设备内部部分结构如图b所示，立柱与底板间能自由转动，电机转轴截面图和尺寸如图c所示，在使用的过程中，闸门不能正常打开，小明发现电机转轴与闸门立柱之间的连接件损坏，请你帮助小明重新设计该机械传动部分，要求如下：
A.能过电机的转动实现通道闸机门的打开和关闭；
B.要能体现机械装置的结构，结构要牢固可靠；
C.电机转的角度和门打开的角度一致；
D.不能对闸门立柱进行加工，即不能打孔等操作；
E.材料自选。
请完成以下任务：
小明准备在机械传动部分制作完成并安装后进行下列试验，不合理的是(　　)
A.启动电机，观察是否可以实现通道闸机门的打开和关闭
B.启动电机，试验电机转动角度与门打开的角度是否符合要求
C.启动电机，观察立柱和传动连接装置是否能可靠转动
D.在通道闸机门上挂上50 kg重物，观察传动结构是否牢固
答案　D
12.如图所示是一款台灯，制作好后，以下试验不必要做的是(　　)
A.灯泡的使用寿命
B.灯罩的聚光度
C.测试电路是否正常
D.台灯的高度调节的范围
答案　A
解析　灯泡的使用寿命，在灯泡出厂之前已经测试过，这里没必要测试。故选A。
13.小明在通用技术实践室制作如图所示的小板凳，发现采用头肩结构可以提高强度，为了找到合适的头肩比例，进行了各种试验。以下说法中不正确的是(　　)
A.小明在模型上持续增加重物测试最大承重能力，属于模拟试验法
B.小明通过simulation计算机软件进行仿真受力分析，属于虚拟试验法
C.小明通过模型测试不同尺寸结构的插接，确定合适的头肩比例，属于优选试验法
D.技术试验是通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展
答案　A
解析　测试最大承重能力，属于强化试验法，选项A错误。
14.如图所示是2018年10月24日正式开通的港珠澳大桥，以下相关的技术试验，说法不合理的是(　　)
A.通过4年的测试对比，最终从20个方案中选出综合评价最高的方案，属于优选试验法
B.桥面板疲劳试验：半年内，每组构件循环荷载反复试验约400万次，超过普通桥梁的2倍，属于强化试验法
C.BIM建模软件与有限元分析软件相结合，对工作井的围护结构进行受力测试，属于虚拟试验法
D.2辆70吨满载卡车(港珠澳大桥通行货车最高总限载标准49吨)在大桥上并排行驶，测试桥梁结构动态特性和动态响应情况，属于模拟试验法
答案　D
解析　超过总限载标准，快速得到试验结果，属于强化试验法。
15.如图所示是一款旋转式可升降不锈钢火锅，不锈钢筛网可通过旋转实现升降，沥干汤汁，方便夹取食物。下列关于该火锅的技术试验不合理的是(　　)
A.该火锅在进行技术试验时，应对三个把手进行防烫试验
B.把食物和水装进火锅，对筛网进行顺反旋转，测试食物能否随之升降沥干属于优选试验法
C.采用试验机器对筛网进行顺反旋转上千次以测试其使用极限属于强化试验法
D.技术试验完成后，应及时总结撰写技术试验报告
答案　B
解析　对于不同形状的筛网进行沥干试验，属于对比试验，不属于优选试验法。
16.小明在打球时不慎左膝关节韧带撕裂，手术后医生建议他逐步增加膝关节运动量。他想改造家中已有的轮椅，可以实现左侧的摆腿杆旋转到某一角度后固定。如图a所示是他的轮椅，各金属杆的直径均为30 mm，请你帮助小明设计该装置，要求如下：
①能实现摆腿杆0°～90°范围内转动；
②摆腿杆能可靠保持在所调节的角度；
③采用小型减速电机驱动，电机可靠固定；
④在不显著降低结构强度的条件下，允许对各金属杆钻孔；
⑤材料自选。
请根据描述及设计要求，完成以下任务：
小明在装置安装完成后进行试验，根据膝关节的活动范围，在0°到90°的范围内转动摆腿杆，观察装置调节的可靠性。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验 B.移植试验
C.强化试验 D.虚拟试验
答案　A(共80张PPT)
第二章　技术世界中的设计
课时3　技术试验及其方法
目 录
CONTENTS
任务清单与知识构建
01
案例导学厘清重难点
02
随堂达标检测
03
课时分层训练
04
任务清单与知识构建
1
任务一　走进技术试验
1.我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的______、检验、______等探索性实践活动称为技术试验。
2.对技术试验，我们可以根据应用的范围不同进行分类，如__________、工业试验、__________、科学技术试验等；还可以根据目的的不同进行分类，如__________、优化试验、__________、__________等。
尝试
优化
农业试验
国防试验
性能试验
预测试验
信息试验
3.技术试验方法有____________、____________、__________、____________、____________。
(1)强化试验法：通过______对试验对象的作用，以提高试验效率的方法。
(2)优选试验法：运用__________方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全面试验所达到的__________。
(3)模拟试验法：通过______的形式来模拟现实发生情况的方法。模拟试验可以通过______或______比例来模拟所设计的现场效果。
(4)虚拟试验法：利用____________来虚拟现实中的技术设计原形并进行试验的方法。
(5)移植试验法：在相互有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从______移植到________进行试验。
优选试验法
模拟试验法
虚拟试验法
强化试验法
移植试验法
扩大
数理统计
最佳效果
再现
缩小
放大
计算机技术
一物
另一物
任务二　撰写试验报告
1.一般地，技术试验的实施包括______________、______________、进行试验、__________、得出结论等几个步骤。
2.技术试验是一种探索性的实践活动，需要试验者具有科学的精神、严谨的态度；技术试验往往要经历一个曲折的过程，需要试验者拥有顽强的毅力。
3.技术试验报告是技术试验工作完成后应当形成的成果，其项目包含__________、试验准备、试验步骤、__________、__________等。
制订试验计划
抽取试验样本
分析数据
试验目的
试验记录
试验总结
案例导学厘清重难点
2
重难点　模拟试验法与虚拟试验法的对比
试验方法 含义对比 案例对比
模拟试验法 在真实世界，以再现的形式模拟现实发生的情况的试验方法 a.宇航员利用水的浮力进行失重试验
b.飞机研发过程中进行风洞试验
虚拟试验法 没有在真实世界中进行试验，而是利用计算机 虚拟现实中的技术设计原型进行的试验方法 a.产品机械性能的仿真试验
b.利用计算机模拟小浪底工程的工作
例1 阿什塔比拉河桥的桥梁的建筑材料全部采用铁质材料。斯托恩对这种材料过于信任，未经试验就投入使用，结果导致桥梁倒塌，100多名旅客在事故中丧生。这个事例说明(　　)
A.技术的发展离不开设计
B.设计是技术活动的核心
C.技术试验是必要的，它可使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低
D.人机关系是在技术设计中必须考虑的因素之一
解析　斯托恩对这种材料过于信任，未经试验就投入使用，结果导致桥梁倒塌。如果在使用之前进行技术试验，这个悲剧就不会发生。这说明技术试验是必要的，它可将设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。故选C。
C
解析　本题考查技术试验。我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。它不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律优化技术的关键。打青霉素试验针是为了检验人体是否有不良反应，杂交水稻种植试验是为了探索稳产高产的新水稻品种，A380飞机第一次抵达广州白云国际机场是进行技术验证性的飞行测试任务。而发射广播电视卫星是一次商业活动，目的是为了广播电视转播，没有试验目的和试验任务。
C
技术试验是技术活动中的一项重要内容，不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键；技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用；技术试验可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
例2 (2021年7月浙江学考真题)如图所示是贵州都安高速云雾大桥进行840吨荷载试验场景。该技术试验的方法属于(　　)
A.移植试验法 B.模拟试验法
C.优选试验法 D.虚拟试验法
解析　根据题干大桥进行840吨荷载试验场景，应该是通过再现的形式来模拟现实发生的情况的方法，属于模拟试验法。故选B。
B
变式训练2 中国科学院种子创新研究院异源四倍体野生稻快速驯化获突破，初期收集了28份异源四倍体野生稻资源，把诸多优势性状基因同时改造，从丰产性、抗逆性、养分高效利用性等各个方面优化，最终达到一个预想的好品种。该驯化试验的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.优选试验法
C.强化试验法 D.虚拟试验法
B
变式训练3 (2019年4月浙江选考)如图所示是一台食品存放试验机。把食品置于试验箱内，计算机根据实际存放条件控制试验箱内的温度、湿度等，并记录食品的变化情况。该试验的方法属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
解析　试验机的计算机根据实际存放条件控制试验箱内的温度、湿度等，可以看出该试验的试验箱模拟了食物的存放环境，是对现实环境的模拟再现，这里是模拟现实生活中的真实场景，符合模拟试验法的定义。
B
技术试验方法的快速理解：
(1)强化试验法：快速试验。
(2)优选试验法：有关键描述：分析、计算、数理统计、对比试验等。
(3)模拟试验法：使用模型试验或模拟环境进行试验。
(4)虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实，人不起主导作用。
(5)移植试验法：一般的药品试验。
例3 (2018年6月浙江首次学考)某公司生产了一款用于体育场露天看台的塑料椅子，想通过较短时间的试验了解该款椅子的使用寿命，下列试验方法较合理的是(　　)
A.采用模拟试验法模拟太阳光穿过窗玻璃照射进行光照老化试验
B.采用虚拟试验法模拟产品在潮湿、超高温的环境中进行耐腐蚀试验
C.采用强化试验法模拟远高于实际光照强度的太阳光直接照射进行光照老化
试验
D.采用强化试验法进行自由跌落试验
解析　通过较短时间的试验了解该款椅子的使用寿命当然要用强化试验法。
C
解析　分析可知，将支架拆开后重新组装，检查连接部分是否损坏，这个试验没有必要做。故选D。
D
变式训练5 如图所示是一款便携椅，要求椅面能承重75 kg，台面能承重10 kg。下列检验该椅子承重能力的方案中合理的是(　　)
解析　分别在相应的位置加上最大的承重就可以测试该结构的承重能力。
D
变式训练6 如图所示为安全帽的超载试验报告，选择三种典型的安全帽(用A、B、C表示)进行全面的冲击试验和评估。据ISO3873－1977安全标准，标准质量的铁锤从一定高度落下，如果安全帽所传递的最大冲击力超过5000 N，或者冲击后安全帽破裂，安全帽就不再具有保护头部安全的功能。下列说法正确的是(　　)
C
对安全帽的超载试验
试验目的：测试三种品牌安全帽在一定冲击力作用下的安全性能，
试验准备：三种常用品牌的安全帽(A帽、B帽、C帽)，试验仪，试验记录纸，试验报告书等；
试验过程：设定试验仪上所挂的铁锤为标准重量，让其在试验仪内自由下落，砸击帽子中间，分别记录A帽、B帽、C帽所传递的最大冲击力。
试验数据：
铁锤重量为标准重量时，三顶帽子传递的冲击力：A帽：2000 N；B帽：2500 N；C帽：1900 N；A帽、B帽、C帽均无破损。
试验总结：____________________
A.该技术试验采用的方法是移植试验法
B.为节约成本，可采用虚拟试验法代替
C.若要测试安全帽破裂时的最大冲击力，应逐步增加铁锤的重量
D.试验总结可写为“B帽传递的冲击力最大，所以B帽安全性能最好”
解析　对安全帽进行超载试验是一种性能试验。A根据试验具体过程描述属于模拟试验法和强化试验法；B一般实物检测不适合虚拟试验法；C科学、合理的操作步骤，正确；D根据“如果安全帽所传递的最大冲击力超过5000 N，或者冲击后安全帽破裂，安全帽就不再具有保护头部安全的功能。”安全帽冲击试验方法主要用于检测安全帽耐冲击吸收性能和穿刺性能，传递的冲击力越大说明性能越不好(即对人造成的伤害越大)。
例4 (2020年1月浙江选考)小明看到下雨天有时因为忘记关窗，雨水打到教室内，他上网查找资料后决定设计一个自动关窗装置。当窗外的湿敏传感器检测到雨水信号时，装置自动将窗户关闭，平时用按钮控制该装置来开窗和关窗。已知教室的窗户为铝合金推拉窗(如图a所示)，窗洞上框和两侧框为宽度相同的木板，窗台为大理石。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：
C
B
例5 (2021年1月浙江选考)某小区为防止大型车辆进入，影响居民安全，设置了如图所示的车辆限高装置。小明发现限高装置对确有需要进入小区的消防车等大型车辆造成阻碍，于是想设计一种横梁高度可调节的车辆限高装置。请你帮助小明设计该装置，要求如下：
①横梁高度能在2 m到4.5 m之间实现调节；
②横梁可保持在所调节的高度；
③整个限高装置具有一定的强度和稳定性，
结构简单，操作方便；
④横梁高度的调节方式可采用手动或电机驱动；
⑤材料自选。
请完成以下任务：
小明在装置安装完成后进行试验，根据大型车辆的高度，在2 m到4.5 m的高度范围内升降横梁，观察装置调节的可靠性。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验 B.移植试验
C.强化试验 D.虚拟试验
A
变式训练8 (2022年1月浙江选考)如图所示是小明家的蔬菜大棚，温度高的时候，将薄膜从两侧底部向上翻起来，以便通风，温度低的时候，再将薄膜放下，小明看到爸爸妈妈操作很辛苦，想设计一个翻薄膜的装置，设计要求如下：
(1)能将薄膜从底部向上翻起和放下，向上翻起后形成不小于500 mm的通风空隙；
(2)薄膜向上翻起和放下后，装置均能将薄膜固定住；
(3)采用减速电机驱动；
(4)材料自选。
请你帮助小明完成该装置机械部分的设计，完成以下任务：
小明构思好设计方案后，在计算机中建立装置的仿真模型，模拟实际工作状态，让模型连续反复运动，观察设计能否满足要求。小明采用的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.虚拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
B
解析　用计算机技术来模拟现实中的技术设计原型并进行试验，为虚拟试验法。
例6 (2023年1月浙江选考)小明看到物流配送到小区后﹐都要靠人工将货物从卡车上卸下来(如图所示)，当货物体积或质量较大时，货物容易滑下来，砸伤搬运人员、损坏货物。小明准备设计一个具有起重功能的装置辅助搬运人员将货物从车厢卸到地面。已知车厢底板离地高度为800 mm，车厢底板至顶板距离为2500 mm。
装置设计要求如下：
(a)能将货物从车厢底板上卸到地面；
(b)在卸货过程中装置运动平稳可靠；
(c)能承载尺寸为800 mm×600 mm×1800 mm(长×宽×高)、质量为100 kg的货物；
(d)安装在车厢尾部的底板或侧板上；
(e)驱动方式不限。
C
D.将托盘放置在车厢底板上，在托盘上添加一定质量的砝码，将开口纸箱罩在托盘上并固定，操纵装置把带有砝码和纸箱的托盘从车厢移动到地面，测试装置运动是否平稳可靠，并记录测试结果；逐次添加砝码，重复上述过程，直至托盘与砝码总质量增加到100 kg
E.撰写试验报告
解析　测试装置的强度应通过测试装置的承载能力能否达到100 kg，而不应该测试承载构件，C选项说法错误。
变式训练9 小明看到父母在家里用如图所示的显示屏办公时，显示屏的横竖方向调节操作非常繁琐。为了解决这个问题，将支撑架从显示屏拆除，在桌面上放置一个装置，显示屏通过背面的螺纹孔安装到装置上，装置可带动显示屏运动。请你帮助小明设计该装置，具体要求如下：
A.显示屏可以旋转90°并保持在调节后的位置；
B.显示屏可以升降400 mm并保持在调节后的位置；
C.采用减速电机驱动(数量不限)；
D.整个装置结构简单，具有一定的强度和稳定性；
E.其余材料自选。
D
随堂达标检测
3
1.中国在境内成功实施陆基中段反导拦截技术试验。试验过程是先发射一枚目标导弹，该导弹在大气层外飞向目标区域的过程中，对其进行反导弹拦截。该技术试验采用的是(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验 C.优选试验 D.移植试验
A
解析　模拟现实反导拦截情况，属于模拟试验法。故选A。
2.某医药研究机构最近研制出一种治疗乙肝的新药，通过在不同动物身上进行多次试验来确定药品的药效及副作用后再进行市场推广。该机构使用的技术试验方法是(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法 C.移植试验法 D.强化试验法
C
解析　药品在动物上试验属于移植试验法。故选B。
D
解析　利用“用铁锤敲击保温杯，观察保温杯是否损坏”来进行跌落试验不合理。可以采用高处跌落的方法进行试验。故选D。
C
解析　“快速确定使用寿命”，应使用强化试验法，选项C错误。
5.强化试验法是通过扩大和强化试验对象的作用，提高试验效率的方法。以下事例属于强化试验的是(　　)
A.国外引进的新品种罗氏沼虾在绍兴海涂鱼塘中进行养殖试验
B.为检测自来水管道密封的可靠性，将管道内的水压力加大到管道设计压力的1.5倍，持续稳压1小时
C.利用Multisim软件对教材《电子控制技术》中的水位控制电路进行仿真、测试
D.不同品种小麦的对比试验
B
解析　选项A：属于移植试验法；选项C：属于虚拟试验法；选项D：属于优选试验法。
6.某学校举办航模作品展(如图a所示)。为提升展示效果，小明制作了如图b所示的展台以实现两个航模的同步旋转展示。展台底座的中心位置已固定好电机，电机转轴与展台转轴尺寸相同，如图c所示。请你帮助小明完成该展台的传动机构设计，要求如下：
A.电机同时驱动两个展台转动；
B.两个展台旋转方向一致；
C.结构简单，具有一定的强度；
D.材料自选。
C
7.小明在经过如图所示的安全逃生通道的木质双开门时，发现双开门很难及时打开。于是，小明想设计一种在发生火灾时能自动打开双开门的装置。已知单扇门的厚度为30 mm，长宽尺寸如图所示。请你帮助小明设计该装置的机械部分，要求如下：
①两扇门能同时向外充分打开，开门角度至少≥90°；
②装置采用一个电机驱动；
③材料自选。
请完成以下任务：
小明在装置安装完成后，用点燃的蜡烛靠近烟雾传感器，观察装置能否顺利地打开大门。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.移植试验法 C.强化试验法 D.虚拟试验法
A
4
课时分层训练
基础巩固篇
素养提升篇
1.如图所示是智能锁在批量出厂前需要做出的各类性能测试。其中盐雾测试原理：盐雾测试环境采用约5%的氯化钠盐水溶液，500克氯化钠调20斤水。锁具在盐雾环境测试1小时相当于在正常环境中使用一年左右，200小时盐雾测试相当于锁具使用八、九年。该产品盐雾测试采用的试验方法是(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.强化试验法
D
解析　200小时盐雾测试相当于锁具使用八、九年，体现了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。
2.如图所示是科学家利用小白鼠进行人类新型药物的反应试验，通过对小白鼠注射新型药物，并观察一段时间内小白鼠体征机能的变化，从而得出结论。这种试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.移植试验法
D
解析　移植试验法是在具有差异的事物之间，将某些共同的或相关的因素从一物移植到另一物上进行试验。科学家利用小白鼠进行人类新型药物的试验方法属于移植试验法。
3.如图所示是一款振动试验台。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
C
解析　根据题意，通过再现物品颠簸的形式来模拟现实发生情况的方法，属于模拟试验法。
D
解析　虚拟试验法是利用计算机来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法，这种试验方法不便测试出椅子的耐用性。
①能实现圆杆的左右往返运动；
②通过圆盘的逆时针转动实现圆杆的左右往返运动；
③结构简单，拆卸方便；
④材料为钢板。
B
6.如图所示为C－NCAP新车碰撞机构，是对汽车安全性进行评估的一项测试。该试验的方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.虚拟试验法
B
解析　碰撞再现形式测试汽车安全性，属于模拟试验法。
7.火箭能够将卫星送入预定轨道得益于发射前进行的气动性能试验。它是在可行性论证和方案设计阶段，用运载火箭的缩比模型在不同类型、不同风速的风洞测量火箭总体或某一部段的气动特性参数，并在计算机中进行数据的统计计算及处理分析。该试验方法为(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验 C.强化试验 D.优选试验
A
解析　运载火箭的缩比模型在模拟环境中进行试验，属于模拟试验法。故选A。
8.小明的爷爷是位老中医，看见爷爷用药碾子(如图所示)碾药很累，小明查阅资料后得知，尽管如今新一代中药研磨机广泛应用，但是古老的中药碾子仍在发挥着它不可替代的作用，于是决定设计一个电力驱动装置模仿人工研磨过程。经测量，碾槽座总长度700 mm，总高度200 mm，最大宽度200 mm，碾槽沟有效长度约400 mm，碾盘直径300 mm，碾盘轴直径30 mm，碾盘轴长度300 mm。请你帮助小明设计该驱动装置，设计要求如下：
①采用电机(如图所示)驱动，通过电机连续单向转动实现碾盘往返滚动；
B
9.某公司为了检验某新款运动鞋的弯折、耐磨等性能，将测试人员分成了步行组、慢跑组和冲刺组，穿上运动鞋在不同的道路上进行测试，该测试方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.移植试验法 D.强化试验法
B
解析　模型现实中的使用情况，属于模拟试验法，选项B正确。
10.如图所示为某单位研究COVID－19新型冠状病毒mRNA人用疫苗部分的流程。该流程中的试验方法有(　　)
①虚拟试验法　②优选试验法　③模拟试验法　
④强化试验法　⑤移植试验法
A.②⑤ B.③④⑤
C.②③ D.①④⑤
A
解析　多种抗原样本属于对比试验法，属于优选试验法；在动物身上试验属于移植试验法。故选A。
11.在嫦娥五号的研制过程中，模拟月面的环境，经历了几百次“1/6重力起飞综合试验”，该试验的方法属于(　　)
A.强化试验法 B.模拟试验法
C.移植试验法 D.虚拟试验法
B
解析　模拟月面的环境，属于模拟试验法，故选B。
12.在测试蹦极的安全性的过程中，为了保证蹦极过程的真实性，测试人员也会用与人体相似的人体模特作为测试对象，用其完成一次完整的蹦极过程。并利用模特上携带的电脑来记录蹦极过程中人体模特的各项数据信息。这种测试方式属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
B
解析　测试人员也会用与人体相似的人体模特作为测试对象，用其完成一次完整的蹦极过程。故选B。
A
13.如图所示是一台单臂电脑拉力机，可对金属、非金属材料进行拉伸性能测试和分析，通过与电脑软件连接，可实时跟踪测试过程、实时显示测试过程中各种曲线，并可实现结果数据的保存、报表的规划及打印输出。该试验的方法主要属于(　　)
A.模拟试验法 B.虚拟试验法
C.移植试验法 D.优选试验法
解析　模拟现实拉伸情况，属于模拟试验法。故选A。
14.如图所示，工作人员借助计算机等设备进行的汽车NVH检测，为汽车噪声、振动与声振粗糙度性能提升提供有效的保障。该试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.强化试验法
B
解析　模拟使用环境，这种方法属于模拟试验法。故选B。
1.在低温气象环境中飞行时，飞机表面极易发生结冰现象，对飞行安全造成威胁，严重的甚至可能导致飞行灾难，因此结冰试飞工作就尤为重要。模拟结冰试飞是选取其他材料加工出具有真实冰型外形及特征的“假冰”安装于飞机上进行试飞。该试验方法属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.移植试验法
B
解析　模拟环境进行试验，这属于模拟试验法。
A
2.如图所示是雨伞伞骨开合测试机，利用气缸伸缩模拟人手开关雨伞，检测雨伞连续开关直到产生开关失灵、伞盘缺损等方面损坏，从而判断雨伞开合寿命。该试验方法属于(　　)
A.强化试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.优选试验法
解析　寿命测试，需要快速得到结果，属于强化试验法。故选A。
C
3.小明为了解某款电动牙刷最强模式的噪音情况，通过手机下载第三方噪音APP，对电动牙刷最强的震动档位进行噪音测试。该试验属于(　　)
A.强化试验 B.移植试验
C.模拟试验 D.虚拟试验
解析　模拟正常使用时的状况，属于模拟试验法。
C
4.如图所示为压力锅内部耐压试验台，其采用计算机控制试验条件，主要用于压力锅耐水压爆破试验。某一品牌电压力锅最大工作压力是0.6 Mpa，出厂前要进行1.8 Mpa耐内压力试验。这种试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.虚拟试验法
C.强化试验法 D.模拟试验法
解析　最大工作压力是0.6 Mpa，出厂前要进行1.8 Mpa耐内压力试验，提高试验强度，采用了强化试验法，选项C正确。
B
5.小明完成书架的制作后，想对其连接处的牢固强度进行技术试验，于是小明找来足够数量的书本，将其逐一摆放在书架上，并观察其连接处是否有断裂、脱落等现象，小明所使用的技术试验方法是(　　)
A.虚拟试验法 B.强化试验法
C.模拟试验法 D.优选试验法
解析　测试最大强度，快速试验，采用了强化试验法，选项B正确。
A
6.如图所示是用无人机撞击假人的试验，在假人的头部和颈部安装传感器，用来测量加速度和力，将数据传给计算机并进行分析对人可能造成的伤害程度。这种技术试验方法属于(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验
C.强化试验 D.优选试验
解析　利用模型进行试验，属于模拟试验法，选项A正确。
7.小明发现家中床下有较大空间(如图所示)，但因床板较重翻动不方便而未加以利用，于是想利用所学知识设计一个电动装置，通过电机实现床板的打开和闭合。请你帮助小明完成机械部分的设计，设计要求如下：
①能实现床板的打开和闭合，且打开时
最高点距地面不小于160 cm；
②电机安装在两侧床框上，通过电机正
反转实现床板的打开和闭合；
③床板打开到最高点时能可靠固定；
④可对床板做适当加工；
⑤材料自选。
C
D
解析　虚拟试验法不适合进行性能测试，选项D错误。
9.如图是某校的翻转电脑桌。打开盖板，盖板内置的显示屏会立起；下翻盖板，整个盖板与桌面齐平。使用时小明发现盖板立起后只有一个固定的角度，且每次手动打开和关闭盖板较为繁琐，于是想设计一个自动开盖装置。请你帮助小明设计该装置，要求如下：
①采用电机驱动，已知盖板为较厚木板；
②电机正转，盖板上翻；电机反转，盖板下翻；
③盖板角度能在0°到120°内任意固定；
④结构简单，操作方便，具备一定强度。
B
10.小杨同学住的小区停车收费系统坏了，当车开进小区时，传感器识别到车牌号后匝道的横杆无法自动升起。观察后发现是电机带动横杆转动的机械部分坏了(如图所示)，横杆和横杆转轴之间是刚连接。横杆转轴的直径为6 mm，电机转轴半圆的半径为4 mm。请你帮小杨设计其中的机械连接部分。设计要求如下：
①结构可靠，连接牢固；
②电机转轴逆时针转时，横杆从当前的水平位置，逆时针转动到竖直位置；
③电机反转时，横杆从竖直位置，顺时针转动到水平位置。
B
请完成以下任务：
制作完成后，为了检验是否达到设计要求，进行了以下的技术试验，其中合理的是(　　)
A.给电机通电，观察电机转动时横杆的运动方向
B.观察横杆在水平位置和竖直位置能否停留
C.各个方向撞击横杆，观察横杆是否会损坏
11.如图a所示是小明学校的防疫通道闸机，通过机械传动装置控制闸道门立柱转动，从而实现闸道门打开，已知通道闸机设备内部部分结构如图b所示，立柱与底板间能自由转动，电机转轴截面图和尺寸如图c所示，在使用的过程中，闸门不能正常打开，小明发现电机转轴与闸门立柱之间的连接件损坏，请你帮助小明重新设计该机械传动部分，要求如下：
D
A
解析　灯泡的使用寿命，在灯泡出厂之前已经测试过，这里没必要测试。故选A。
A
A.小明在模型上持续增加重物测试最大承重能力，属于模拟试验法
B.小明通过simulation计算机软件进行仿真受力分析，属于虚拟试验法
C.小明通过模型测试不同尺寸结构的插接，确定合适的头肩比例，属于优选试
验法
D.技术试验是通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展
解析　测试最大承重能力，属于强化试验法，选项A错误。
D
解析　超过总限载标准，快速得到试验结果，属于强化试验法。
B
解析　对于不同形状的筛网进行沥干试验，属于对比试验，不属于优选试验法。
16.小明在打球时不慎左膝关节韧带撕裂，手术后医生建议他逐步增加膝关节运动量。他想改造家中已有的轮椅，可以实现左侧的摆腿杆旋转到某一角度后固定。如图a所示是他的轮椅，各金属杆的直径均为30 mm，请你帮助小明设计该装置，要求如下：
A
①能实现摆腿杆0°～90°范围内转动；
②摆腿杆能可靠保持在所调节的角度；
③采用小型减速电机驱动，电机可靠固定；
④在不显著降低结构强度的条件下，允许对各金属杆钻孔；
⑤材料自选。
请根据描述及设计要求，完成以下任务：
小明在装置安装完成后进行试验，根据膝关节的活动范围，在0°到90°的范围内转动摆腿杆，观察装置调节的可靠性。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验 B.移植试验
C.强化试验 D.虚拟试验课时3　技术试验及其方法
任务一　走进技术试验
1.我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的________、检验、________等探索性实践活动称为技术试验。
2.对技术试验，我们可以根据应用的范围不同进行分类，如__________、工业试验、__________、科学技术试验等；还可以根据目的的不同进行分类，如__________、优化试验、____________、____________等。
3.技术试验方法有____________、____________、____________、____________、____________。
(1)强化试验法：通过________对试验对象的作用，以提高试验效率的方法。
(2)优选试验法：运用____________方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全面试验所达到的____________。
(3)模拟试验法：通过____________的形式来模拟现实发生情况的方法。模拟试验可以通过________或________比例来模拟所设计的现场效果。
(4)虚拟试验法：利用____________来虚拟现实中的技术设计原形并进行试验的方法。
(5)移植试验法：在相互有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从________移植到________进行试验。
任务二　撰写试验报告
1.一般地，技术试验的实施包括______________、________________、进行试验、____________、得出结论等几个步骤。
2.技术试验是一种探索性的实践活动，需要试验者具有科学的精神、严谨的态度；技术试验往往要经历一个曲折的过程，需要试验者拥有顽强的毅力。
3.技术试验报告是技术试验工作完成后应当形成的成果，其项目包含____________、试验准备、试验步骤、____________、____________等。
重难点　模拟试验法与虚拟试验法的对比
试验方法 含义对比 案例对比
模拟试验法 在真实世界，以再现的形式模拟现实发生的情况的试验方法 a.宇航员利用水的浮力进行失重试验b.飞机研发过程中进行风洞试验
虚拟试验法 没有在真实世界中进行试验，而是利用计算机虚拟现实中的技术设计原型进行的试验方法 a.产品机械性能的仿真试验b.利用计算机模拟小浪底工程的工作
例1 阿什塔比拉河桥的桥梁的建筑材料全部采用铁质材料。斯托恩对这种材料过于信任，未经试验就投入使用，结果导致桥梁倒塌，100多名旅客在事故中丧生。这个事例说明(　　)
A.技术的发展离不开设计
B.设计是技术活动的核心
C.技术试验是必要的，它可使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低
D.人机关系是在技术设计中必须考虑的因素之一
变式训练1 下列技术活动中，不属于技术试验的是(　　)
A.打青霉素试验针
B.杂交水稻种植试验
C.发射商用广播电视卫星
D.A380飞机第一次试飞抵达广州白云国际机场
技术试验是技术活动中的一项重要内容，不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键；技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用；技术试验可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
例2 (2021年7月浙江学考真题)如图所示是贵州都安高速云雾大桥进行840吨荷载试验场景。该技术试验的方法属于(　　)
A.移植试验法 B.模拟试验法
C.优选试验法 D.虚拟试验法
变式训练2 中国科学院种子创新研究院异源四倍体野生稻快速驯化获突破，初期收集了28份异源四倍体野生稻资源，把诸多优势性状基因同时改造，从丰产性、抗逆性、养分高效利用性等各个方面优化，最终达到一个预想的好品种。该驯化试验的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.优选试验法
C.强化试验法 D.虚拟试验法
变式训练3 (2019年4月浙江选考)如图所示是一台食品存放试验机。把食品置于试验箱内，计算机根据实际存放条件控制试验箱内的温度、湿度等，并记录食品的变化情况。该试验的方法属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
技术试验方法的快速理解：
(1)强化试验法：快速试验。
(2)优选试验法：有关键描述：分析、计算、数理统计、对比试验等。
(3)模拟试验法：使用模型试验或模拟环境进行试验。
(4)虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实，人不起主导作用。
(5)移植试验法：一般的药品试验。
例3 (2018年6月浙江首次学考)某公司生产了一款用于体育场露天看台的塑料椅子，想通过较短时间的试验了解该款椅子的使用寿命，下列试验方法较合理的是(　　)
A.采用模拟试验法模拟太阳光穿过窗玻璃照射进行光照老化试验
B.采用虚拟试验法模拟产品在潮湿、超高温的环境中进行耐腐蚀试验
C.采用强化试验法模拟远高于实际光照强度的太阳光直接照射进行光照老化试验
D.采用强化试验法进行自由跌落试验
变式训练4 如图所示是一款笔记本支架及使用示意图，为了检验笔记本电脑支架的质量，以下试验方案中不合理的是(　　)
A.在支架上适当施力检查支架的承重能力
B.调整支架的角度，检查支架不同角度时，它的稳定情况
C.将笔记本放在支架上，然后适当施力，检查支架的防滑性能
D.将支架拆开后重新组装，检查连接部分是否损坏
变式训练5 如图所示是一款便携椅，要求椅面能承重75 kg，台面能承重10 kg。下列检验该椅子承重能力的方案中合理的是(　　)
变式训练6 如图所示为安全帽的超载试验报告，选择三种典型的安全帽(用A、B、C表示)进行全面的冲击试验和评估。据ISO3873－1977安全标准，标准质量的铁锤从一定高度落下，如果安全帽所传递的最大冲击力超过5000 N，或者冲击后安全帽破裂，安全帽就不再具有保护头部安全的功能。下列说法正确的是(　　)
对安全帽的超载试验
试验目的：测试三种品牌安全帽在一定冲击力作用下的安全性能，试验准备：三种常用品牌的安全帽(A帽、B帽、C帽)，试验仪，试验记录纸，试验报告书等；试验过程：设定试验仪上所挂的铁锤为标准重量，让其在试验仪内自由下落，砸击帽子中间，分别记录A帽、B帽、C帽所传递的最大冲击力。试验数据：铁锤重量为标准重量时，三顶帽子传递的冲击力：A帽：2000 N；B帽：2500 N；C帽：1900 N；A帽、B帽、C帽均无破损。试验总结：____________________
A.该技术试验采用的方法是移植试验法
B.为节约成本，可采用虚拟试验法代替
C.若要测试安全帽破裂时的最大冲击力，应逐步增加铁锤的重量
D.试验总结可写为“B帽传递的冲击力最大，所以B帽安全性能最好”
例4 (2020年1月浙江选考)小明看到下雨天有时因为忘记关窗，雨水打到教室内，他上网查找资料后决定设计一个自动关窗装置。当窗外的湿敏传感器检测到雨水信号时，装置自动将窗户关闭，平时用按钮控制该装置来开窗和关窗。已知教室的窗户为铝合金推拉窗(如图a所示)，窗洞上框和两侧框为宽度相同的木板，窗台为大理石。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：
①能带动内窗扇左右移动，实现窗户的打开和关闭；
②采用小型减速电机(如图b所示)驱动，通过电机的正反转实现窗户的打开和关闭；
③安装在窗洞上框或两侧框上部的木板上；
④材料自选。
小明准备在装置的机械部分和电路部分制作完成并安装后进行下列试验，其中不合理的是(　　)
A.分别按下开窗和关窗的按钮，观察窗户能否正常打开和关闭
B.打开窗户，将水滴在湿敏传感器上，观察窗户能否自动关闭
C.用电吹风机将湿敏传感器烘干，观察窗户能否自动打开
D.在装置上施加一定的力，观察装置安装是否牢固
变式训练7 (2021年6月浙江选考)小明发现小区附近河面上固定了一根拦截索(如图所示)，拦截来自上游的漂浮物，却阻碍了船的通行。为了解决船的通行问题，小明准备重新设计拦截漂浮物的装置。请你帮助小明设计该装置的机械部分，要求如下：
①装置合拢时，能拦截河面上的漂浮物；
②有船经过时，装置能打开，在河面(宽8 m)中间形成至少3 m宽的通道；
③装置打开过程中，不能让已拦截的漂浮物漂走；
④装置采用电机驱动；
⑤材料自选。
请完成以下任务：
小明准备在装置安装后进行以下技术试验，其中不合理的是(　　)
A.发出合拢和打开指令后，观察装置能否顺利合拢和打开
B.在上游倾倒垃圾，观察装置能否有效拦截
C.使装置打开，观察打开的过程中已拦截的漂浮物是否会漂走
例5 (2021年1月浙江选考)某小区为防止大型车辆进入，影响居民安全，设置了如图所示的车辆限高装置。小明发现限高装置对确有需要进入小区的消防车等大型车辆造成阻碍，于是想设计一种横梁高度可调节的车辆限高装置。请你帮助小明设计该装置，要求如下：
①横梁高度能在2 m到4.5 m之间实现调节；
②横梁可保持在所调节的高度；
③整个限高装置具有一定的强度和稳定性，结构简单，操作方便；
④横梁高度的调节方式可采用手动或电机驱动；
⑤材料自选。
请完成以下任务：
小明在装置安装完成后进行试验，根据大型车辆的高度，在2 m到4.5 m的高度范围内升降横梁，观察装置调节的可靠性。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验 B.移植试验
C.强化试验 D.虚拟试验
变式训练8 (2022年1月浙江选考)如图所示是小明家的蔬菜大棚，温度高的时候，将薄膜从两侧底部向上翻起来，以便通风，温度低的时候，再将薄膜放下，小明看到爸爸妈妈操作很辛苦，想设计一个翻薄膜的装置，设计要求如下：
(1)能将薄膜从底部向上翻起和放下，向上翻起后形成不小于500 mm的通风空隙；
(2)薄膜向上翻起和放下后，装置均能将薄膜固定住；
(3)采用减速电机驱动；
(4)材料自选。
请你帮助小明完成该装置机械部分的设计，完成以下任务：
小明构思好设计方案后，在计算机中建立装置的仿真模型，模拟实际工作状态，让模型连续反复运动，观察设计能否满足要求。小明采用的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.虚拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
例6 (2023年1月浙江选考)小明看到物流配送到小区后﹐都要靠人工将货物从卡车上卸下来(如图所示)，当货物体积或质量较大时，货物容易滑下来，砸伤搬运人员、损坏货物。小明准备设计一个具有起重功能的装置辅助搬运人员将货物从车厢卸到地面。已知车厢底板离地高度为800 mm，车厢底板至顶板距离为2500 mm。
装置设计要求如下：
(a)能将货物从车厢底板上卸到地面；
(b)在卸货过程中装置运动平稳可靠；
(c)能承载尺寸为800 mm×600 mm×1800 mm(长×宽×高)、质量为100 kg的货物；
(d)安装在车厢尾部的底板或侧板上；
(e)驱动方式不限。
请完成以下任务：
小明准备在装置安装后进行技术试验，并设计了试验方案。以下试验步骤中做法不合理的是(单选)(　　)
A.准备一个托盘、若干不同质量的砝码和一只尺寸为800 mm×600 mm×1 800 mm(长×宽×高)的开口纸箱
B.将装置中承载构件(用于装载货物的构件)悬空，并锁定驱动构件
C.将组合好的100 kg砝码加载到承载构件上，测试装置的强度是否符合要求，并记录测试结果
D.将托盘放置在车厢底板上，在托盘上添加一定质量的砝码，将开口纸箱罩在托盘上并固定，操纵装置把带有砝码和纸箱的托盘从车厢移动到地面，测试装置运动是否平稳可靠，并记录测试结果；逐次添加砝码，重复上述过程，直至托盘与砝码总质量增加到100 kg
E.撰写试验报告
变式训练9 小明看到父母在家里用如图所示的显示屏办公时，显示屏的横竖方向调节操作非常繁琐。为了解决这个问题，将支撑架从显示屏拆除，在桌面上放置一个装置，显示屏通过背面的螺纹孔安装到装置上，装置可带动显示屏运动。请你帮助小明设计该装置，具体要求如下：
A.显示屏可以旋转90°并保持在调节后的位置；
B.显示屏可以升降400 mm并保持在调节后的位置；
C.采用减速电机驱动(数量不限)；
D.整个装置结构简单，具有一定的强度和稳定性；
E.其余材料自选。
请根据描述和设计要求完成以下任务：
将设计好的装置安装完成后进行试验，其中不合理的是(　　)
A.在显示器上施加一定的力，观察其与装置连接是否牢固
B.旋转显示屏，观察是否可旋转90°并保持在调节后的位置
C.升降显示屏，观察是否可升降400 mm并保持在调节后的位置
D.将显示屏降到最低点，测试稳定性
1.中国在境内成功实施陆基中段反导拦截技术试验。试验过程是先发射一枚目标导弹，该导弹在大气层外飞向目标区域的过程中，对其进行反导弹拦截。该技术试验采用的是(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验
C.优选试验 D.移植试验
2.某医药研究机构最近研制出一种治疗乙肝的新药，通过在不同动物身上进行多次试验来确定药品的药效及副作用后再进行市场推广。该机构使用的技术试验方法是(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.移植试验法 D.强化试验法
3.李林通过通用技术的学习，提出了一些保温杯性能试验方案。下列试验方案中不合理的是(　　)
A.保温试验：将开水倒入保温杯内，测量温度，旋紧杯盖，2小时后再测量水的温度
B.渗漏试验：往杯中加水后，旋紧杯盖，把保温杯横放在桌面上，观察是否有水渗漏
C.内胆异味试验：旋紧杯盖一段时间后打开杯盖，用鼻子感受内胆的气味
D.跌落试验：用铁锤敲击保温杯，观察保温杯是否损坏
4.如图所示为一款智能保健按摩椅，从设计过程中所需要的技术试验角度分析，下列方法不合适的是(　　)
A.为测试椅子的牢固程度，可选用强化试验法
B.为检测靠背角度调节范围是否合理，可选用模拟试验法
C.用虚拟试验法测试椅子耐用性能，以快速确定使用寿命
D.用模拟试验法测试按摩力度，以确保舒适性
5.强化试验法是通过扩大和强化试验对象的作用，提高试验效率的方法。以下事例属于强化试验的是(　　)
A.国外引进的新品种罗氏沼虾在绍兴海涂鱼塘中进行养殖试验
B.为检测自来水管道密封的可靠性，将管道内的水压力加大到管道设计压力的1.5倍，持续稳压1小时
C.利用Multisim软件对教材《电子控制技术》中的水位控制电路进行仿真、测试
D.不同品种小麦的对比试验
6.某学校举办航模作品展(如图a所示)。为提升展示效果，小明制作了如图b所示的展台以实现两个航模的同步旋转展示。展台底座的中心位置已固定好电机，电机转轴与展台转轴尺寸相同，如图c所示。请你帮助小明完成该展台的传动机构设计，要求如下：
A.电机同时驱动两个展台转动；
B.两个展台旋转方向一致；
C.结构简单，具有一定的强度；
D.材料自选。
请完成以下任务：
传动机构安装后进行以下技术试验，其中不合理的是(　　)
A.启动电机，观察两个展台能否同步旋转
B.电机运转时，观察航模是否会掉落
C.在展台上放置合适的重物，观察展台是否变形
7.小明在经过如图所示的安全逃生通道的木质双开门时，发现双开门很难及时打开。于是，小明想设计一种在发生火灾时能自动打开双开门的装置。已知单扇门的厚度为30 mm，长宽尺寸如图所示。请你帮助小明设计该装置的机械部分，要求如下：
①两扇门能同时向外充分打开，开门角度至少≥90°；
②装置采用一个电机驱动；
③材料自选。
请完成以下任务：
小明在装置安装完成后，用点燃的蜡烛靠近烟雾传感器，观察装置能否顺利地打开大门。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验法 B.移植试验法
C.强化试验法 D.虚拟试验法
：完成《课时精练》　第二章　课时3
验收卷(一)课时3　技术试验及其方法
一、基础巩固篇
1.如图所示是智能锁在批量出厂前需要做出的各类性能测试。其中盐雾测试原理：盐雾测试环境采用约5%的氯化钠盐水溶液，500克氯化钠调20斤水。锁具在盐雾环境测试1小时相当于在正常环境中使用一年左右，200小时盐雾测试相当于锁具使用八、九年。该产品盐雾测试采用的试验方法是(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.强化试验法
2.如图所示是科学家利用小白鼠进行人类新型药物的反应试验，通过对小白鼠注射新型药物，并观察一段时间内小白鼠体征机能的变化，从而得出结论。这种试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.移植试验法
3.如图所示是一款振动试验台。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
4.如图所示的办公椅能满足人坐、躺、伸懒腰等多种活动姿势的需要，从设计过程中所需要的技术试验角度分析，下列方法不合理的是(　　)
A.用模拟试验法测试人机性能，验证椅子人机关系的合理性
B.用强化试验法测试椅子的最大承重强度，以确保使用安全
C.用模拟试验法测试椅子的稳定性，以确保能够满足实际需要
D.用虚拟试验法测试椅子的耐用性，以缩短设计时间，节约成本
5.如图所示为常见的直线往返运动机构。100的圆盘通过8的中心孔与电动机转轴(未画出)相连，中心孔距离支架上端80 mm，圆盘上的销轴直径为8。圆杆中间部分为齿条结构，齿条部分长100 mm。支架上有一个10的安装孔，距离圆杆20 mm。请设计一个连接销轴、支架与圆杆齿条部分的连接结构，当电机驱动圆盘逆时针转动时，连接结构在销轴的带动下，通过与齿条的部分的连接传动，实现圆杆的左右往返运动。设计要求如下：
①能实现圆杆的左右往返运动；
②通过圆盘的逆时针转动实现圆杆的左右往返运动；
③结构简单，拆卸方便；
④材料为钢板。
请完成以下任务：
连接结构制作完成后进行下列试验，不合理的是(　　)
A.安装完成后拆除连接结构，检测拆卸是否方便
B.在圆杆齿条上施加一定的力，检测齿条的强度是否足够
C.启动电机逆时针转动，观察圆杆能否实现左右往返运动
D.在连接结构上施加一定的力，观察结构安装是否牢固
6.如图所示为CNCAP新车碰撞机构，是对汽车安全性进行评估的一项测试。该试验的方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.虚拟试验法
7.火箭能够将卫星送入预定轨道得益于发射前进行的气动性能试验。它是在可行性论证和方案设计阶段，用运载火箭的缩比模型在不同类型、不同风速的风洞测量火箭总体或某一部段的气动特性参数，并在计算机中进行数据的统计计算及处理分析。该试验方法为(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验
C.强化试验 D.优选试验
8.小明的爷爷是位老中医，看见爷爷用药碾子(如图所示)碾药很累，小明查阅资料后得知，尽管如今新一代中药研磨机广泛应用，但是古老的中药碾子仍在发挥着它不可替代的作用，于是决定设计一个电力驱动装置模仿人工研磨过程。经测量，碾槽座总长度700 mm，总高度200 mm，最大宽度200 mm，碾槽沟有效长度约400 mm，碾盘直径300 mm，碾盘轴直径30 mm，碾盘轴长度300 mm。请你帮助小明设计该驱动装置，设计要求如下：
①采用电机(如图所示)驱动，通过电机连续单向转动实现碾盘往返滚动；
②碾盘滚动时能保持竖直且流畅；
③驱动装置能拆除，拆除安装方便；
④材料自选。
请完成以下任务：
小明准备在装置制作完成并安装后进行下列试验，其中不合理的是(　　)
A.不开电机，用手推动整个装置来回移动，观察是否顺畅
B.控制电机，使电机分别正转、反转，观察是否顺畅
C.放入适量中药材，开启电机适当时间，观察碾药效果
D.拆除驱动装置，记录需要多长时间
9.某公司为了检验某新款运动鞋的弯折、耐磨等性能，将测试人员分成了步行组、慢跑组和冲刺组，穿上运动鞋在不同的道路上进行测试，该测试方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.移植试验法 D.强化试验法
10.如图所示为某单位研究COVID19新型冠状病毒mRNA人用疫苗部分的流程。该流程中的试验方法有(　　)
①虚拟试验法　②优选试验法　③模拟试验法　④强化试验法　⑤移植试验法
A.②⑤ B.③④⑤
C.②③ D.①④⑤
11.在嫦娥五号的研制过程中，模拟月面的环境，经历了几百次“1/6重力起飞综合试验”，该试验的方法属于(　　)
A.强化试验法 B.模拟试验法
C.移植试验法 D.虚拟试验法
12.在测试蹦极的安全性的过程中，为了保证蹦极过程的真实性，测试人员也会用与人体相似的人体模特作为测试对象，用其完成一次完整的蹦极过程。并利用模特上携带的电脑来记录蹦极过程中人体模特的各项数据信息。这种测试方式属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.优选试验法
13.如图所示是一台单臂电脑拉力机，可对金属、非金属材料进行拉伸性能测试和分析，通过与电脑软件连接，可实时跟踪测试过程、实时显示测试过程中各种曲线，并可实现结果数据的保存、报表的规划及打印输出。该试验的方法主要属于(　　)
A.模拟试验法 B.虚拟试验法
C.移植试验法 D.优选试验法
14.如图所示，工作人员借助计算机等设备进行的汽车NVH检测，为汽车噪声、振动与声振粗糙度性能提升提供有效的保障。该试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.强化试验法
二、素养提升篇
1.在低温气象环境中飞行时，飞机表面极易发生结冰现象，对飞行安全造成威胁，严重的甚至可能导致飞行灾难，因此结冰试飞工作就尤为重要。模拟结冰试飞是选取其他材料加工出具有真实冰型外形及特征的“假冰”安装于飞机上进行试飞。该试验方法属于(　　)
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法 D.移植试验法
2.如图所示是雨伞伞骨开合测试机，利用气缸伸缩模拟人手开关雨伞，检测雨伞连续开关直到产生开关失灵、伞盘缺损等方面损坏，从而判断雨伞开合寿命。该试验方法属于(　　)
A.强化试验法 B.模拟试验法
C.虚拟试验法 D.优选试验法
3.小明为了解某款电动牙刷最强模式的噪音情况，通过手机下载第三方噪音APP，对电动牙刷最强的震动档位进行噪音测试。该试验属于(　　)
A.强化试验 B.移植试验
C.模拟试验 D.虚拟试验
4.如图所示为压力锅内部耐压试验台，其采用计算机控制试验条件，主要用于压力锅耐水压爆破试验。某一品牌电压力锅最大工作压力是0.6 Mpa，出厂前要进行1.8 Mpa耐内压力试验。这种试验方法属于(　　)
A.优选试验法 B.虚拟试验法
C.强化试验法 D.模拟试验法
5.小明完成书架的制作后，想对其连接处的牢固强度进行技术试验，于是小明找来足够数量的书本，将其逐一摆放在书架上，并观察其连接处是否有断裂、脱落等现象，小明所使用的技术试验方法是(　　)
A.虚拟试验法 B.强化试验法
C.模拟试验法 D.优选试验法
6.如图所示是用无人机撞击假人的试验，在假人的头部和颈部安装传感器，用来测量加速度和力，将数据传给计算机并进行分析对人可能造成的伤害程度。这种技术试验方法属于(　　)
A.模拟试验 B.虚拟试验
C.强化试验 D.优选试验
7.小明发现家中床下有较大空间(如图所示)，但因床板较重翻动不方便而未加以利用，于是想利用所学知识设计一个电动装置，通过电机实现床板的打开和闭合。请你帮助小明完成机械部分的设计，设计要求如下：
①能实现床板的打开和闭合，且打开时最高点距地面不小于160 cm；
②电机安装在两侧床框上，通过电机正反转实现床板的打开和闭合；
③床板打开到最高点时能可靠固定；
④可对床板做适当加工；
⑤材料自选。
请完成以下任务：
小明准备在装置安装后根据设计要求进行以下技术试验，其中不合理的是(　　)
A.通过控制按钮，床板能否正常开闭
B.完全打开后，能否正常取放物品
C.不通电状态下，试验能否手动打开床板
8.小明在网上看到图a所示的悬浮支架很新奇，因此利用该原理设计了如图b所示的椅子。小明想对该椅子进行技术试验，下列方法不合理的是(　　)
A.采用强化试验法，测试椅子承重极限
B.采用模拟试验法，晃动椅子观察稳定性
C.技术试验完成后，应及时总结撰写技术试验报告
D.采用虚拟试验法，利用SliodWorks机械设计软件进行性能试验
9.如图是某校的翻转电脑桌。打开盖板，盖板内置的显示屏会立起；下翻盖板，整个盖板与桌面齐平。使用时小明发现盖板立起后只有一个固定的角度，且每次手动打开和关闭盖板较为繁琐，于是想设计一个自动开盖装置。请你帮助小明设计该装置，要求如下：
①采用电机驱动，已知盖板为较厚木板；
②电机正转，盖板上翻；电机反转，盖板下翻；
③盖板角度能在0°到120°内任意固定；
④结构简单，操作方便，具备一定强度。
请完成以下任务：
小明制作好模型后，想对该装置进行技术试验，以下技术试验最不需要的是(　　)
A.打开电机，观察盖板能否在90°和120°角度固定
B.关闭电机，用测力计不断对盖板施加水平方向的外力，记录盖板和显示屏不被破坏的最大外力
C.打开电机，让盖板关闭，观察关闭后盖板是否和桌面齐平
10.小杨同学住的小区停车收费系统坏了，当车开进小区时，传感器识别到车牌号后匝道的横杆无法自动升起。观察后发现是电机带动横杆转动的机械部分坏了(如图所示)，横杆和横杆转轴之间是刚连接。横杆转轴的直径为6 mm，电机转轴半圆的半径为4 mm。请你帮小杨设计其中的机械连接部分。设计要求如下：
①结构可靠，连接牢固；
②电机转轴逆时针转时，横杆从当前的水平位置，逆时针转动到竖直位置；
③电机反转时，横杆从竖直位置，顺时针转动到水平位置。
请完成以下任务：
制作完成后，为了检验是否达到设计要求，进行了以下的技术试验，其中合理的是(　　)
A.给电机通电，观察电机转动时横杆的运动方向
B.观察横杆在水平位置和竖直位置能否停留
C.各个方向撞击横杆，观察横杆是否会损坏
11.如图a所示是小明学校的防疫通道闸机，通过机械传动装置控制闸道门立柱转动，从而实现闸道门打开，已知通道闸机设备内部部分结构如图b所示，立柱与底板间能自由转动，电机转轴截面图和尺寸如图c所示，在使用的过程中，闸门不能正常打开，小明发现电机转轴与闸门立柱之间的连接件损坏，请你帮助小明重新设计该机械传动部分，要求如下：
A.能过电机的转动实现通道闸机门的打开和关闭；
B.要能体现机械装置的结构，结构要牢固可靠；
C.电机转的角度和门打开的角度一致；
D.不能对闸门立柱进行加工，即不能打孔等操作；
E.材料自选。
请完成以下任务：
小明准备在机械传动部分制作完成并安装后进行下列试验，不合理的是(　　)
A.启动电机，观察是否可以实现通道闸机门的打开和关闭
B.启动电机，试验电机转动角度与门打开的角度是否符合要求
C.启动电机，观察立柱和传动连接装置是否能可靠转动
D.在通道闸机门上挂上50 kg重物，观察传动结构是否牢固
12.如图所示是一款台灯，制作好后，以下试验不必要做的是(　　)
A.灯泡的使用寿命
B.灯罩的聚光度
C.测试电路是否正常
D.台灯的高度调节的范围
13.小明在通用技术实践室制作如图所示的小板凳，发现采用头肩结构可以提高强度，为了找到合适的头肩比例，进行了各种试验。以下说法中不正确的是(　　)
A.小明在模型上持续增加重物测试最大承重能力，属于模拟试验法
B.小明通过simulation计算机软件进行仿真受力分析，属于虚拟试验法
C.小明通过模型测试不同尺寸结构的插接，确定合适的头肩比例，属于优选试验法
D.技术试验是通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展
14.如图所示是2018年10月24日正式开通的港珠澳大桥，以下相关的技术试验，说法不合理的是(　　)
A.通过4年的测试对比，最终从20个方案中选出综合评价最高的方案，属于优选试验法
B.桥面板疲劳试验：半年内，每组构件循环荷载反复试验约400万次，超过普通桥梁的2倍，属于强化试验法
C.BIM建模软件与有限元分析软件相结合，对工作井的围护结构进行受力测试，属于虚拟试验法
D.2辆70吨满载卡车(港珠澳大桥通行货车最高总限载标准49吨)在大桥上并排行驶，测试桥梁结构动态特性和动态响应情况，属于模拟试验法
15.如图所示是一款旋转式可升降不锈钢火锅，不锈钢筛网可通过旋转实现升降，沥干汤汁，方便夹取食物。下列关于该火锅的技术试验不合理的是(　　)
A.该火锅在进行技术试验时，应对三个把手进行防烫试验
B.把食物和水装进火锅，对筛网进行顺反旋转，测试食物能否随之升降沥干属于优选试验法
C.采用试验机器对筛网进行顺反旋转上千次以测试其使用极限属于强化试验法
D.技术试验完成后，应及时总结撰写技术试验报告
16.小明在打球时不慎左膝关节韧带撕裂，手术后医生建议他逐步增加膝关节运动量。他想改造家中已有的轮椅，可以实现左侧的摆腿杆旋转到某一角度后固定。如图a所示是他的轮椅，各金属杆的直径均为30 mm，请你帮助小明设计该装置，要求如下：
①能实现摆腿杆0°～90°范围内转动；
②摆腿杆能可靠保持在所调节的角度；
③采用小型减速电机驱动，电机可靠固定；
④在不显著降低结构强度的条件下，允许对各金属杆钻孔；
⑤材料自选。
请根据描述及设计要求，完成以下任务：
小明在装置安装完成后进行试验，根据膝关节的活动范围，在0°到90°的范围内转动摆腿杆，观察装置调节的可靠性。该试验的方法属于(　　)
A.模拟试验 B.移植试验
C.强化试验 D.虚拟试验
1．D　[200小时盐雾测试相当于锁具使用八、九年，体现了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。]
2．D　[移植试验法是在具有差异的事物之间，将某些共同的或相关的因素从一物移植到另一物上进行试验。科学家利用小白鼠进行人类新型药物的试验方法属于移植试验法。]
3．C　[根据题意，通过再现物品颠簸的形式来模拟现实发生情况的方法，属于模拟试验法。]
4．D　[虚拟试验法是利用计算机来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法，这种试验方法不便测试出椅子的耐用性。]
5．B
6．B　[碰撞再现形式测试汽车安全性，属于模拟试验法。]
7．A　[运载火箭的缩比模型在模拟环境中进行试验，属于模拟试验法。故选A。]
8．B
9．B　[模型现实中的使用情况，属于模拟试验法，选项B正确。]
10．A　[多种抗原样本属于对比试验法，属于优选试验法；在动物身上试验属于移植试验法。故选A。]
11．B　[模拟月面的环境，属于模拟试验法，故选B。]
12．B　[测试人员也会用与人体相似的人体模特作为测试对象，用其完成一次完整的蹦极过程。故选B。]
13．A　[模拟现实拉伸情况，属于模拟试验法。故选A。]
14．B　[模拟使用环境，这种方法属于模拟试验法。故选B。]
二、素养提升篇
1．B　[模拟环境进行试验，这属于模拟试验法。]
2．A　[寿命测试，需要快速得到结果，属于强化试验法。故选A。]
3．C　[模拟正常使用时的状况，属于模拟试验法。]
4．C　[最大工作压力是0.6 Mpa，出厂前要进行1.8 Mpa耐内压力试验，提高试验强度，采用了强化试验法，选项C正确。]
5．B　[测试最大强度，快速试验，采用了强化试验法，选项B正确。]
6．A　[利用模型进行试验，属于模拟试验法，选项A正确。]
7．C
8．D　[虚拟试验法不适合进行性能测试，选项D错误。]
9．B　10.B　11.D
12．A　[灯泡的使用寿命，在灯泡出厂之前已经测试过，这里没必要测试。故选A。]
13．A　[测试最大承重能力，属于强化试验法，选项A错误。]
14．D　[超过总限载标准，快速得到试验结果，属于强化试验法。]
15．B　[对于不同形状的筛网进行沥干试验，属于对比试验，不属于优选试验法。]
16．A

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