高三通用技术三轮冲刺卷三钉卷讲解课件

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高三通用技术三轮冲刺卷三钉卷讲解课件

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(共51张PPT)
2025/11/30
通用技术三钉卷(三)解析
通用技术: 柯王青
CONTENTS
目录
01
技术的性质与应用
02
设计的分析与评价
03
机械结构与运动分析
04
加工流程与操作规范
05
系统与控制分析
06
电路设计与应用
07
设计实践与优化
08
机械装置设计与试验
09
电路与机械的综合应用
技术的性质与应用
01
技术的综合性与目的性
技术的综合性:多学科知识融合
人工智能医疗技术综合了计算机科学、医学、数据科学等多学科知识,通过大数据分析、机器学习等技术实现疾病诊断、治疗方案制定等功能,体现了技术的综合性。
技术的目的性:解决医疗实际问题
人工智能医疗技术以提高医疗效率和准确性、实现疾病早期筛查和精准诊断为目标,旨在解决医疗领域的实际问题,体现了技术的目的性。
选择题1各选项判断依据
选项A正确,人工智能医疗技术在疾病诊断等多方面发挥作用,体现了多学科综合应用;选项B正确,实现早期筛查和精准诊断是其明确目的;选项C正确,个性化健康管理方案是解决实际问题的体现;选项D正确,减少医生工作量体现了技术解放人的作用。
技术解放人的作用体现
人工智能医疗技术解放人的具体表现
人工智能医疗技术通过自动化分析医疗数据、辅助诊断等方式,减少医生在数据处理和初步诊断上的工作量,使医生能将更多精力投入到复杂病例和患者沟通中,体现了技术解放人的作用。
不同技术应用场景对人的影响对比
在工业领域,自动化生产线解放了人的体力劳动;在农业领域,智能农机解放了农民的劳作负担;而人工智能医疗技术则主要解放了医疗人员的脑力劳动,提高了工作效率。
A
B
目的
心理功能
设计的分析与评价
02
设计中的“物”与“人”的考量
01
从“物”的角度:可折叠隐藏式设计
钢琴键挂钩的可折叠隐藏式设计,主要从“物”的自身属性出发,通过结构优化实现闲置时节省空间、使用时便捷展开的功能,提升产品空间利用率。
02
装饰性与实用原则的平衡
设计成钢琴键形状增加了产品装饰性,但实用原则强调产品核心功能的实现,若仅追求装饰而忽视挂钩承重、稳定性等实用功能,则违背实用原则。
03
人机关系安全目标的实现
挂钩表面光滑处理,避免刮伤物品或使用者,没有体现人。
设计原则的应用与判断
01
实用原则的核心体现
实用原则要求设计以实现产品功能为首要目标,钢琴键挂钩的核心功能是悬挂物品,装饰性需服务于实用功能,单纯追求琴键造型而未优化悬挂稳定性则不符合实用原则。
02
技术规范原则的遵循标准
技术规范原则强调设计需符合行业标准或通用规范,如钢琴键个数若仅为装饰无需严格遵循钢琴标准键数,只有涉及功能(如音准、演奏)时才需符合技术规范。
03
设计选项的原则符合性分析
判断设计是否符合原则需结合核心目标:可折叠隐藏式设计符合“物”的功能优化(实用原则),表面光滑处理符合人机安全目标,而单纯模仿钢琴键数未关联功能则不涉及技术规范原则。
机械结构与运动分析
03
D
连杆结构的合理性设计
连杆结构的运动传递效率分析
在脚踏力驱动的齿条插销装置中,连杆结构需将脚踏板的旋转运动高效转化为齿条插销的水平直线运动,运动传递效率取决于连杆长度比例、关节连接方式及力的传递路径,合理的结构应使力损失最小化。
最合理方案的力学原理推导
最优连杆结构需满足:脚踏力通过踏板杆、连杆、齿轮杆及半齿轮传递时,各构件受力方向与运动方向一致,避免出现死点位置;连杆与踏板杆、齿轮杆的连接点位置应使传动角接近90°,以最大化有效驱动力矩,减少无用功损耗。
B
三视图的投影关系解析
三视图的投影规则
三视图遵循“长对正、高平齐、宽相等”的投影规则:主视图与俯视图长度方向对齐,主视图与左视图高度方向平齐,俯视图与左视图宽度方向相等,且宽度方向需符合“前后对应”关系(俯视图的下方和左视图的右方均表示物体的前方)。
主视图符合投影关系的判断方法
判断主视图是否符合投影关系,需检查:主视图中的可见轮廓线在俯视图和左视图中是否有对应的投影(如实线或虚线);主视图与其他视图的对应部分尺寸是否满足“长对正、高平齐、宽相等”;物体上的对称结构、孔、槽等特征在三视图中的位置关系是否一致,无矛盾或错位。
加工流程与操作规范
04
5.下列操作中,合理的是 ( )
A.构件 B 的加工需要用到圆锉
B.划轮廓线时,可以不考虑锯割和锉削余量
C.加工安装孔时,先用较小钻头钻孔,再孔口倒角,最后用丝锥进行攻丝
D.在平口钳上弯折时,不宜用铁锤一直敲击
6.下列关于该连接件的加工流程中,合理的是( )
A.划线→锯割→锉削→钻孔→折弯→焊接
B.划线→锯割→锉削→折弯→焊接→钻孔
C.划线→锯割→锉削→折弯→划线→钻孔→焊接
D.划线→锯割→钻孔→锉削→焊接→折弯
B
C
B
钢板连接件的加工工具与操作
圆锉在构件B加工中的适用性
构件B的加工需要用到圆锉,圆锉适用于对圆孔内壁或曲面进行修整,可确保 6通孔内壁光滑及同轴度要求,A选项合理。
划线操作中余量的必要性
划轮廓线时必须考虑锯割和锉削余量,若忽略余量会导致加工后尺寸偏小,无法满足设计要求,B选项不合理。
钻孔攻丝的规范流程
加工安装孔时,正确流程应为先用较小钻头钻孔,再孔口倒角,最后用丝锥攻丝(若需螺纹),但题干仅要求通孔无需攻丝,C选项中攻丝步骤不合理。
弯折操作的工具使用规范
在平口钳上弯折2mm厚钢板时,不宜用铁锤一直敲击,应采用间断敲击或使用橡皮锤,避免材料过度变形或产生裂纹,D选项合理。
合理加工流程的制定原则
流程顺序对精度的影响
钻孔应在折弯前进行,折弯后钻孔易因工件变形导致孔位偏移,如方案B(折弯→焊接→钻孔)会降低 6通孔同轴度,故不合理。
焊接与热处理的先后逻辑
焊接会产生热变形,应在折弯、钻孔等精度要求高的工序后进行,方案D(焊接→折弯)会因焊接应力导致折弯尺寸偏差,流程错误。
多工序叠加的优化策略
合理流程需遵循“先粗后精、先主后次”原则,如方案A(划线→锯割→锉削→钻孔→折弯→焊接),确保各工序互不干扰,符合2mm钢板加工特性。
重复工序的避免原则
方案C中“折弯→划线→钻孔”存在重复划线,增加工作量且易产生定位误差,优化流程应合并同类工序,减少不必要操作。
系统与控制分析
05
D
B
智能远程医疗监测系统的构成与功能
系统核心组成部分解析
系统由可穿戴设备(如智能手环、智能贴片)、智能手机、控制中心三部分构成,可穿戴设备实时采集生命体征数据,经智能手机上传至控制中心处理。
系统的目的性分析
核心目的是实现疾病早期筛查与异常监测,当控制中心检测到异常数据时自动向医生发送警报,保障患者及时获得医疗干预。
系统的环境适应性体现
通过蓝牙传输与云端数据处理,适应家庭、户外等多种使用场景,可穿戴设备轻量化设计提升患者日常活动中的佩戴舒适度。
控制系统的输入与反馈
输入量的判定
系统输入量为可穿戴设备采集的患者生命体征数据(如心率、血压、血氧饱和度),作为控制过程的初始依据。
控制量与控制器作用
控制量是控制中心对数据的分析结果,控制器为控制中心,通过预设算法判断数据是否异常,决定是否触发警报机制。
反馈环节的实现
反馈环节通过医生端应用程序完成,警报信息实时反馈给医生,形成“数据采集-分析-警报-干预”的闭环控制流程。
电路设计与应用
06
TTL集成电路的电源电压为5v,CMOS为3~18v
高温报警实验电路的元件选择
蜂鸣器类型的合理选择
高温报警电路中,蜂鸣器的类型需根据电路设计确定。无源蜂鸣器需外部提供交变信号驱动发声,而有源蜂鸣器内置振荡电路,接通直流电源即可发声,应根据电路是否具备信号发生功能选择。
集成电路的选型标准
四2输入或非门集成电路的选型需考虑电路兼容性,CMOS类型集成电路具有低功耗、高输入阻抗等特点,适用于对功耗敏感的电子电路,能有效保障高温报警电路的稳定工作。
三极管的测试方法要点
测试三极管时,不能仅进行3次测试就判断其是否正常。需通过测量发射结、集电结的正向和反向电阻,以及穿透电流等参数,全面检测三极管的PN结特性和放大能力,确保其符合电路要求。
A

一直
滤波
水箱水位报警电路的工作原理
干簧管的通断控制机制
水箱水位报警电路中,干簧管作为水位检测元件,当浮子内的磁体随水位升降靠近或远离干簧管时,干簧管内的触点会相应吸合或断开,从而实现对电路通断状态的控制。
(注:原文档未明确干簧管Rg1安装位置,无法准确判断B选项对错,此处仅描述干簧管通用工作机制)
LED发光逻辑分析
发光二极管的亮灭由电路通断状态决定。当水位处于低水位时,对应干簧管导通,使LED1所在支路形成通路,LED1发光;水位变化导致干簧管状态改变时,LED发光状态相应切换。
电容的延时作用解析
电路中的电容C在水位变化引起电路状态切换时,会通过充放电过程延缓电路状态的突变,实现对LED发光或熄灭的延时控制,避免因水位微小波动导致LED频繁闪烁。
12.如图所示为调光台灯电路模型,R1 和 R2,VT1、VT2 和 VT3
参数相同,初始状态下,VT1、VT2、VT3 工作在放大区。
下列分析中正确的是 ( )
A.减小 Rp3 的阻值,VD 的亮度会变高
B.随着光线变暗,三极管 VT1 可能进入饱和状态
C.适当增大 Rp1 的阻值,发光二极管 VD 的亮度会变低
D.调大 Rp2 的阻值,可使得光线设定值变小
C
调光台灯电路的参数调节与亮度控制
Rp1阻值变化对LED亮度的影响
适当增大Rp1的阻值,会改变三极管VT1的基极电流,可能使VT1的集电极电流减小,进而导致后续三极管及LED的工作电流变化,最终使发光二极管VD的亮度降低。
Rp3阻值变化与亮度关系
减小Rp3的阻值,可能会影响相关三极管的偏置电压和电流,若使三极管导通程度增加,LED所在支路电流增大,VD的亮度会变高,具体需结合电路中三极管的连接方式及参数综合判断。
光线变化对三极管工作状态的影响
随着光线变暗,电路中的感光元件参数发生变化,可能使三极管VT1的基极电位升高,集电极电流增大,当电流超过一定值时,VT1可能进入饱和状态,从而改变电路对LED亮度的控制。
Rp2阻值与光线设定值的关联
调大Rp2的阻值,会改变电路中参考电压的设定,可使得光线设定值变小,即环境光线在更低亮度时,电路才会启动相应的亮度调节机制,以维持设定的照明亮度。
设计实践与优化
07
A
D
儿童秋千的设计原则应用
实用原则:摆动幅度的合理控制
从实用原则出发,儿童秋千的摆动幅度并非越大越好,过大的幅度可能导致儿童眩晕或跌落风险,需在安全性与趣味性间平衡,A选项不合理。
技术规范原则:机械性能的国家标准遵循
设计应符合技术规范原则,秋千的机械性能(如承重、材料强度等)需遵照国家标准,确保使用安全,B选项合理。
经济原则:成本与功能的平衡
经济原则要求在满足安全和功能的前提下降低成本,避免过度设计导致资源浪费,C选项合理。
设计构思方法与创新思路
联想法:音乐喷泉互动的灵感迁移
从音乐喷泉“互动触发变化”的特点联想到秋千“摆动幅度变化触发音乐音调变化”,属于通过事物关联性产生创新构思的联想法,D选项正确。
构思方法对比:形态分析与仿生法
形态分析法通过分解要素组合创新,仿生法模仿生物结构/功能,设问法通过提问激发思路,均与“音乐喷泉灵感迁移”的联想过程不同。
创新思路核心:功能与体验的融合
该设计将秋千的机械运动与音乐反馈结合,通过互动性提升儿童使用体验,体现了“功能+情感”的创新设计思路。
B
A
机械装置设计与试验
08
A
秋千自动摆动装置的方案构思
01
方案构思方向
基于电机单向连续转动实现往复运动的核心需求,可构思曲柄摇杆机构、齿轮齿条机构、凸轮连杆机构等方案,需满足秋千摆动角度范围-30°~+30°,且仅允许对吊杆钻孔、不可加工横杆的设计约束。
02
最优方案选择
曲柄摇杆机构为最优方案:电机固定于横杆(不加工横杆),电机输出轴连接曲柄,曲柄通过连杆与吊杆(钻孔安装铰支座)连接,利用曲柄的圆周运动带动连杆推拉吊杆,实现秋千往复摆动,结构简单且传动稳定。
03
工作过程说明
电机单向转动→带动曲柄做圆周运动→连杆随曲柄端部做平面运动→连杆推拉吊杆绕横杆铰接点摆动→秋千在-30°~+30°范围内自动来回摆动,通过曲柄长度设计控制摆动幅度。
装置尺寸标注与技术试验
主要尺寸标注
吊杆直径30mm(钻孔直径根据铰支座配合要求确定),横杆直径60mm(作为固定基准不加工),曲柄长度L(根据摆动角度计算确定,确保摆动范围-30°~+30°),连杆长度M(满足曲柄与吊杆连接的运动干涉要求)。
强度测试
合理试验:在秋千椅上逐步添加重物直至50kg(模拟儿童最大使用重量),测试吊杆与横杆连接部位、电机安装结构的强度及稳定性,确保无变形或损坏。
性能与稳定性测试
性能测试:让儿童正常使用秋千,观察摆动角度是否在-30°~+30°范围内,电机运行是否平稳,验证自动摆动功能及人机关系适配性;稳定性测试:用手施加外力使摆动幅度超过±30°,测试机构是否能恢复正常运行,判断结构抗干扰能力。
[2025浙南名校联盟联考]如图所示是小明准备在开学典礼上展示的一款可以招手的模型。图a为木箱,用于放置电机、支架等物品,图b为封面板示意图,木箱与封面板之间有缝隙,图c为“手臂”,小明想让人物的“手臂”运动起来,做出“招手”的姿势,请帮小明实现机械传动部分。设计要求如下:
(a)该装置能固定在木箱中,木箱尺寸为60cm×120cm;
(b)人物的“手臂”上有直径约为20mm的孔,两孔之间
距离为140mm,“手臂”可以不停地摆动,摆动的幅度范
围为60°;
(c)结构具有一定强度,主材料选用5mm厚铝板;
(d)由一个单方向运动的电机驱动,运行平稳。
请完成以下任务:
(1)下列关于该模型的说法中,不恰当的是(单选)_________;
A.“手臂”转动速度不宜过快
B.“手臂”的摆动幅度考虑到设计的美观原则
C.模型制作完成后,可以用手适当拉拽“手臂”,检测传动结构是否牢固
D.模型制作完成后,可以用手捏住“手臂”,测试设备是否能够工作
D

[2025浙南名校联盟联考]如图所示是小明准备在开学典礼上展示的一款可以招手的模型。图a为木箱,用于放置电机、支架等物品,图b为封面板示意图,木箱与封面板之间有缝隙,图c为“手臂”,小明想让人物的“手臂”运动起来,做出“招手”的姿势,请帮小明实现机械传动部分。设计要求如下:
(a)该装置能固定在木箱中,木箱尺寸为60cm×120cm;
(b)人物的“手臂”上有直径约为20mm的孔,两孔之间
距离为140mm,“手臂”可以不停地摆动,摆动的幅度范
围为60°;
(c)结构具有一定强度,主材料选用5mm厚铝板;
(d)由一个单方向运动的电机驱动,运行平稳。
请完成以下任务:
(2)在头脑中构思符合设计要求的多个方案,画出其中最优方案的设计草图(电机可用方框表示),简要说明方案的工作过程;
(3)在草图上标注主要尺寸。
电路与机械的综合应用
09
BCD
秋千摆动时间的电路参数调节
R1阻值对摆动时间的影响
增大R1不影响启动时间
Rp1阻值对摆动时间的影响
电路充电周期变长
Rp2阻值对摆动时间的影响
改变基准电压,2、6脚变得更大
C1容量对摆动时间的影响
可延长摆动时间,电容容量增加能存储更多电荷,使放电过程更缓慢,从而延长摆动周期。
延长摆动时间的调节方法
综合上述分析,可通过增大Rp1阻值、Rp2阻值或C1容量实现摆动时间延长,其中增大C1容量效果最为显著且稳定。
1
1
0
AD
灯光电路的功能实现与频率调节
01
压力检测装置与灯光电路的端口连接
当压力检测装置输出高电位时,将其信号端连接至灯光电路的触发端口,使三极管导通,灯带回路接通发光;输出低电位时,三极管截止,灯带熄灭。
02
R2阻值对闪烁频率的影响
增大R2阻值会降低灯带闪烁频率,电阻值升高使充放电电流减小,导致振荡周期变长,闪烁间隔增大。
03
Rp滑动端位置对闪烁频率的影响
Rp滑动端向右移时,接入电路的电阻值增大,与增大R2阻值效果类似,会使闪烁频率降低。
04
R1阻值对闪烁频率的影响
增大R1阻值会降低闪烁频率,R1与电容C2构成充放电回路,电阻增大导致充放电时间延长,振荡频率下降。
05
C2容量对闪烁频率的影响
增大C2容量会降低灯带闪烁频率,电容容量增加使充放电所需时间变长,振荡周期随之延长,闪烁变慢。
THE END
不用谢(共51张PPT)
2025/12/08
三钉卷(四)解析
通用技术: 柯王青
CONTENTS
目录
01
技术的基本特性
02
设计原则与人机关系
03
材料规划与加工流程
04
系统分析与控制技术
05
电路制作与调试
06
技术实践案例分析
技术的基本特性
01
技术的创新性
高密度正极材料的应用突破
固态电池通过结合三元材料等高密度正极材料,实现能量密度的显著跃升,这一关键技术创新是其作为下一代能源存储核心解决方案的重要基础。
创新驱动能源存储发展
创新性是技术发展的核心动力,固态电池在能量密度等方面的颠覆性优势,正是技术创新推动能源存储领域进步的典型体现。
技术的实践性与综合性
复合电解质设计的实践价值
在固态电池研发过程中,通过复合电解质设计破解短路机制,解决了实际应用中的关键技术难题,充分体现了技术的实践性。
多学科知识的综合应用
固态电池技术的研发需要综合运用电化学、材料科学、物理化学等多门基础学科知识,彰显了技术的综合性特征。
实践与综合的协同作用
实践性为技术难题的解决提供路径,综合性则为技术创新提供知识支撑,二者协同推动固态电池技术的不断发展。
系统的环境适应性
低温环境下的稳定表现
固态电池在极端环境下展现出优异的适应性,在-30℃环境下电量衰减不足10%,确保了在寒冷条件下的可靠运行。
高温环境下的结构稳固
即使处于600℃高温环境,固态电池依然结构稳定,体现了其在高温极端条件下的良好耐受性。
环境适应性决定技术应用范围
系统的环境适应性是其能否在不同场景广泛应用的关键因素,固态电池的极端环境适应能力拓展了其在能源存储领域的应用前景。
1.固态电池具有超高能量密度、本质安全、超长寿命、极端环境适应和分钟级快充等颠覆性优势,是下一代能源存储的核心解决方案。下列关于固态电池技术的说法中,不恰当 ...的是( )
A.结合高密度正极材料(如三元材料)实现能量密度跃升,体现了技术的创新性
B.研发过程中,进行复合电解质设计,破解短路机制,体现了技术的实践性
C.极端环境下,-30℃环境下电量衰减不足 10%,600℃高温下结构稳定,体现了技术的环境适应性
D.需要用电化学、材料科学、物理化学等基础学科知识,体现了技术的综合性
C
系统的环境适应性
设计原则与人机关系
02
设计的实用原则
实用原则的核心内涵
设计的实用原则要求产品满足用户实际使用需求,具备解决具体问题的功能价值,是设计的根本出发点。
食材净化机的实用功能体现
食材净化机可高效降解农药残留、杀灭细菌并分解激素,净化率高达99%,直接解决食材安全问题,符合实用原则。
人机关系的安全与高效目标
人机关系的安全目标实现
食材净化机采用304不锈钢或食品级PP材质,避免有害物质接触食材,保障用户使用过程中的健康安全。
人机关系的高效目标达成
产品支持一键操作,7分钟即可完成净化流程,减少用户操作步骤和等待时间,提升使用效率。
安全与高效的设计意义
安全目标是人机关系的基本保障,高效目标是提升用户体验的关键,二者共同构成产品设计的重要评价维度。
设计中的“环境”与“人”的考量
从“环境”角度的设计考量
食材净化机配备果蔬、肉类、水产等专用模式,针对不同食材的净化需求优化程序,适应多样化使用场景。
从“人”的角度的舒适目标体现
产品设计中融入鲤鱼、向日葵等卡通模型,通过视觉元素提升用户使用愉悦感,体现人机关系的舒适目标。
多因素综合设计的必要性
设计需兼顾使用场景(环境)和用户心理感受(人),通过多维度考量实现产品功能与体验的统一。
2.对如图所示食材净化机分析与评价中,不恰当 ...的是
A.能高效降解农药残留、杀灭细菌并分解激素,净化率高达 99%,符合设计的实用原则
B.采用 304 不锈钢或食品级 PP 材质,实现了人机关系的安全目标
C.产品配备果蔬、肉类、水产等专用模式,主要是从“环境”角度考虑的
D.一键操作,7 分钟快速净化,实现了人机关系的高效目标
B
健康
材料规划与加工流程
03
小板凳制作的材料规划
材料特性适配性
需考虑板材的强度、硬度及加工性能,如制作凳脚应选择承重性好且易于锯割、打磨的材料,确保凳脚支撑稳定。
结构尺寸匹配度
根据图b板材尺寸及凳脚设计要求,规划材料切割尺寸,保证4条凳脚的长度、宽度及厚度符合小板凳整体结构比例。
加工工艺可行性
结合制作工具和加工方式,选择易于划线、锯割、组装的材料,避免因材料过硬或过脆导致加工困难,影响凳脚制作精度。
3.小明想制作如图 a 所示的小板凳,利用图 b 的板材制作 4 条凳脚,下列材料规划合理的是( )
D
顺纹锯割强度大
4.根据某形体的主体图和俯视图,其左视图合理的是( )
C
钢板连接件的加工操作与流程
关键加工操作要点
划线时使用划针、钢直尺等工具确保尺寸精准;钻孔时禁止戴手套,可添加冷却液防止钻头过热;焊接时须佩戴防护面罩和手套,避免弧光辐射与金属飞溅。
合理加工流程示例
推荐流程:划线→锯割→锉削→弯折→焊接→钻孔→攻丝,该流程遵循先成形后连接、先粗加工后精加工原则,可提高加工效率与连接件质量。
操作安全与质量控制
锯割后锉削去除毛刺,保证连接面平整;焊接前清理焊缝杂质,确保焊接牢固;钻孔后检查孔径与位置精度,避免因流程不当导致返工。
在通用技术实践课中,小明用一块厚 2mm 的钢板加工如图所示的连接件,请完成第 5-6 题。
5.下列操作中,不合理 ...的是
A.划线时,需要用到划针、钢直尺、划规、万能角度尺等
B.钻孔时,注意力要集中,不可戴手套,可添加冷却液
C.支架圆弧面加工,可先用钢丝锯锯割出
大致形状,以减小锉削量
D.焊接时,须使用焊接面罩、防护手套等,
防止弧光辐射、金属飞溅和高温烫伤
C
钢锯
6.下列加工流程中,合理的是
A.划线→锯割→锉削→弯折→划线→钻孔→焊接
B.划线→锯割→锉削→焊接→划线→钻孔→弯折
C.划线→锯割→锉削→弯折→焊接→钻孔→攻丝
D.划线→锯割→锉削→焊接→钻孔→弯折→攻丝
A
7.如图所示是一种棘轮机构,由棘轮和棘爪和
电机等组成的一种单向间歇运动机构。
下列分析不合理 ...的是( )
A.电机应带动凸轮旋转,实现棘轮间歇转动
B.为实现间歇运动,棘爪与摆杆应为铰连接
C.凸轮旋转一周,棘轮应转动一个轮齿
D.棘轮转动时,摆杆受弯曲,棘爪受压
D
弯曲
系统分析与控制技术
04
系统的基本特性
目的性:核心功能导向
零直排自动控制装置的核心目的是收集地表初期雨水(含污染物),实现雨污分流,减少污染水体,体现系统设计围绕特定目标展开。
相关性:要素间的关联影响
系统中浊度传感器失灵后,可能导致PLC控制器误判,进而引发排水阀门误动作,说明各组成部分(传感器、控制器、阀门)相互关联、相互影响。
系统分析的原则
科学性原则:基于数据与事实
通过收集当地雨量及初期雨水量情况,确定管道大小及收集池容量,使系统设计符合实际需求,体现以科学数据为依据的分析方法。
整体性原则:全局统筹考量
分析系统时需综合考虑管道、收集池、传感器等各部分关系,而非先单独确定收集池容量再考虑管道大小,确保系统整体功能最优。
如图所示的零直排自动控制装置工作示意图,该装置主要用于收集地表初期雨水(含污染物的雨水),以实现雨污分流功能。其工作原理:当开始下雨时,PLC 控制器接收到雨水传感器、水位开关的输入信号,发出指令,打开收集阀门,同时关闭排水阀门,初期雨水进入收集池。此时浊度传感器(污染物传感器)实时检测雨水管道中的水的污染物含量,如雨水管道中的水达标,PLC 控制器发出指令,关闭收集阀门,同时打开排水阀门。请完成第 8-9 题。
8.下列从系统角度进行的分析中,不恰当 ...的是
A.可用于收集初期雨水,减少污染水体,体现了系统的目的性
B.浊度传感器失灵后,可能出现排水阀门误动作,体现了系统的相关性
C.从系统分析的科学性原则出发,通过收集当地雨量及初期雨水量情况,确定管道大小及收集池的容量大小
D.从系统分析的整体性原则出发,先考虑收集池的容量大小,再考虑管道的大小
9.假如以收集阀门为被控对象,关于收集阀门开关控制系统的说法合理的是
A.控制方式为闭环
B.浊度传感器检测的信号是输出量
C.人为将污水倒入管道不属于干扰因素
D.控制量是 PLC 发出的指令信号
D
C
电路制作与调试
05
印制电路板电路制作准备
元件测试:发光二极管检测
锡焊前需用指针式多用电表×1K档测试发光二极管是否正常,确保其具备单向导电性,需要测量两次电阻,避免因元件损坏导致电路故障。
元件测试:电阻测量
使用数字电表2K档测量电阻,如300Ω电阻读数应接近标称值(示例中读数显示为0.309,单位需结合档位确认),保证电阻参数符合电路设计要求。
芯片引脚识别
以四2输入或非门芯片为例,需明确其引脚数量及功能分布(如电源、接地、输入、输出引脚),避免因引脚接错造成电路逻辑错误或元件烧毁。
准备阶段对质量的影响
元件测试可提前排除损坏元件,引脚识别确保电路连接准确性,二者共同保障后续焊接与调试顺利进行,是提升电路制作质量的基础环节。
1.指针式多用电表检测二极管。
(1)判断二极管的电极。
将多用电表调至欧姆挡(“×100”或“×1 k”挡),欧姆调零后,用两个表笔分别接二极管两个电极,测得一个电阻值,再将两个表笔调换,测得另一个阻值。比较两个阻值,阻值小的那一次      表笔所接一端为二极管的正极,另一端为负极。
(2)判断二极管的好坏。
若测得二极管的正、反向电阻值均很小或为0 Ω,则说明二极管内部    ;若测得二极管的正、反向电阻值均很大,则说明二极管内部    。
注:判断一个二极管好坏时,必须测量正反电阻,当正向电阻小、反向电阻大时,二极管质量才是好的。

短路
二、多用电表检测二极管
断路
10.如图所示是探究触发器功能的电路。小明准备在印制电路板上
制作该电路,下列表述合理的是
A.锡焊前,用指针式多用电表×1K 档,
测试发光二极管 V 是否正常
B.锡焊前,用数字电表 2K 档测量
300Ω电阻,读数显示为 0.309
C.选用的四 2 输入或非门的芯片其
引脚为 6 个
D.调试时,开关 S 指在中间的 O 档,
发光二极管 V 一定不会发光
B
湿度指示电路分析
01
核心元件:负系数湿敏电阻(RS)
RS特性为湿度越大电阻越小,是电路中感知湿度变化的关键元件,其阻值变化直接影响电路的输出状态切换。
02
电路元件作用:VD1与VD2的功能
VD1(湿度超限指示灯)在湿度高于上限或低于下限时发光,VD2(正常指示灯)在湿度处于上下限之间时发光,通过不同灯亮状态直观指示湿度范围。
03
湿度变化时的电路工作状态
当湿度升高,RS阻值减小,电路中相关电压或电流参数变化,触发VD1或VD2的导通与截止:湿度在正常范围时VD2导通发光,超限时VD1导通发光,实现湿度实时监测与指示。
0
1
0
E F G
0 1 0
1 0 0
1 1 1
当湿度处于上下限之间时,VD2 发光;
当湿度高于上限或低于下限时 VD1发光
IC1:U+=R2+Rp2 E容易出1
IC2:U-=Rp2下部分 F容易出1
G出1
11.如图所示是湿度指示电路的部分电路。RS 为负系数湿敏电阻(湿度越大,电阻越小)。当湿度处于上下限之间时,VD2 发光;当湿度高于上限或低于下限时 VD1发光。虚线框中连接合理的是
A
E F G
0 1 0
1 0 0
1 1 1
电路调试常见问题与解决
元件虚焊问题及解决
表现为电路接触不良(如蜂鸣器不发声但V3发光),检查元件引脚与焊盘是否存在假焊、冷焊,重新焊接确保焊点牢固可靠(如排查RP或IC1虚焊)。
参数设置不当问题及解决
如电阻阻值选择不合理(R2过小或R3过大可能导致电路无法正常工作),根据电路原理重新计算并更换合适参数的元件,确保电路性能符合设计要求。
逻辑功能异常问题及解决
以触发器功能电路为例,若输出状态与预期不符,需检查芯片引脚接线是否正确、电源电压是否稳定,通过逐级排查输入输出信号,定位逻辑错误并修正。
调试工具的合理使用
借助万用表测量电压、电流、电阻等参数,示波器观察信号波形,辅助判断电路故障点,提高调试效率和准确性。
12.如图所示是小明设计的电路模型。开关 S 闭合后,下列分析中不正确 ...的是
A.V5 闪烁发光
B.调大 R2,
可使 V5 亮灯的时间变长
C.调小 R5,
无法使 V3 饱和
D.调大 R3,
可使 V5 亮灯的时间变长
D
技术实践案例分析
06
问题发现的途径
题目解析
小明通过观察日常生活中妹妹抱睡后放入婴儿床易惊醒的现象发现问题,对应选项A。
13.随着二胎的开放,越来越多的家庭陷入带孩子与平衡自己生活的两难境地。小明发现自家的小妹妹需要抱着才能安然睡着,将她抱入婴儿床内,往往会出现惊醒,需重新哄睡等反复操作,小明想设计一款新型摇摇床。通过查找资料,小明发现国内市场上婴儿电动摇床以简单机械结构为主如图 a 所示,摇床提供的运动轨迹均为匀速运动,无法模拟子宫内运动状况,导致小月龄婴儿无法完全适应外面的世界。小明收集了相关资料,准备对摇摇床进行改进,
请完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是(单选) ▲
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
A
设计中的环境因素考量
题目解析
使用环境的变化,主要是从"环境"角度考虑的,对应选项D。
(2)为了设计新型摇摇床来模拟子宫内部的复合运动,小明进行了以下分析,其中主要考虑了“环境”因素的是(单选) ▲ ;
A.能够实现三个方向摇摆
B.能播放音乐、使用时噪音小
C.可以通过 APP 远程遥控开关
D.可随婴儿体型变化而扩展
D
(3)图 a 中上方设置鲤鱼、向日葵卡通模型,主要考虑了人机关系的(单选) ▲ 目标
A.高效 B.健康 C.舒适 D.安全
C
题目解析
图a中上方设置鲤鱼、向日葵卡通模型,主要考虑了人机关系的舒适目标,对应选项C。
模型制作与试验环节
题目解析
合理环节包括:在模型床内放置与婴儿相当重量的沙袋观察运动情况、用计算机模拟负载运动并记录曲线、分析结果撰写报告,对应选项B、D。
(4)小明制作了三维复合模型,准备进行试验,测试模型床的运动情况,以下环节合理的有(多选) ▲ 。
A.将婴儿放在模型床内,开启电机,观察模型床的运动情况
B.在模型床内放置与婴儿相当重量的沙袋,开启电机,观察模型床的运动情况
C.用计算机模拟模型床在负载情况的运动情况,并记录运动曲线
D.分析试验结果,撰写试验报告
BD
14.第 13(4)题中,小明为了实现模型的三维复合运动,分别用 3 个电机控制 3 个方向运动,发现结构比较复杂,小明想用其中一个电机控制 2 个方向(左右、上下)的运动,摇床模型底板结构如图所示,底板前后各有 2 个轮子,请你帮助小明设计底座及机械装置。设计要求如下:
(a)底板能实现左右运动(约 50mm)的同时能上下运动(约 6mm);
(b)底板能停靠在任一位置;
(c)采用一个减速电机驱动;
(d)装置与底板 Φ6 的孔连接可靠、运行平稳、噪音小,有一定的抗干扰能力
草图设计评分标准:(6 分)
①底板能实现左右约 50mm 的运动,2 分;底板能实现上下约 6mm 的运动,2 分;不限于螺
杆、连杆、齿轮齿条、传送带、链条、凸轮等。
②位置自锁,1 分。有自锁功能,如自锁电机、螺杆、蜗轮蜗杆,也可用插销或其他自锁机构。
(用伺服电机、步进电机、带齿轮减速箱的电机或文字写自锁电机也可以)
③底座结构合理 1 分,底座结构不限于凹弧形,如平面、滑槽、圆柱凸轮等均可,底座应能起
到支撑底板即可得分。
不需考虑的因素
题目解析
设置该装置时,不需考虑底板的加工工艺,对应选项A。
请完成以下任务:
(1)设置该装置时,不需考虑的是(单选) ▲ ;
A.底板的加工工艺
B.底板的重量
C.减速电机的安装位置与方向
D.装置的运动的行程
(2)在头脑中构思符合设计要求的多个方案,画出其中最优方案的设计草图(电机可用方块表示),并简要说明方案的工作过程;
(3)在草图上标注主要尺寸。
A
15.小明完成了底座和机械装置的制作后,考虑到婴儿尿布尿湿后,需要提醒及时更换,设计了如图 a 所示电路,其中 IC1 的触发端 T=1 时,S 端输出音频信号。
(1)当蜂鸣器报警时,下列描述正确的是(单选) ▲ ;
A.A 点是模拟信号,调大 RP 值,报警的湿度值将变低
B.A 点是数字信号,调大 RP 值,报警的湿度值将变低
C.A 点是模拟信号,调大 RP 值,报警的湿度值将变高
D.A 点是数字信号,调大 RP 值,报警的湿度值将变高
A
(2)小明调试电路时,发现 V3 发光,但蜂鸣器始终不发声,可能的原因是(多选) ▲ ;
A.R2 阻值过小 B.R3 阻值过大 C.RP 虚焊 D.IC1 虚焊
BD
(3)小明在调试时,发现湿度很难控制,当婴儿一撒尿,可能造成婴儿没把尿撒完,报警器就发生报警,会惊吓婴儿,于是想设计延时报警电路。请你帮他在图 b 虚线框 1 内完成电路连线,实现电路功能。
当婴儿没撒尿时,RS 阻值较大,V1 截止,此时 3 脚应输出低电平,可用 4 脚低电平来控制 3 脚输出低电平。当婴儿撒尿时,V1 导通,4 脚为高电平,要实现延时报警,3 脚应 延续一段时间输出低电平,需要 6 脚输入高电平一段时间,可利用电容耦合使 6 脚为高电平, 再通过电阻充电一段时间,使 2 脚为低电平,3 脚输出高电平报警。
(2)工作原理。
①当M为高电平(暂稳态)时,N也为高电平,此时P、Q为低电平,电容C1通过R1充电;
②当C1充电完成时,N为低电平,P、Q为高电平,此时M变成低电平(暂稳态),电容C1开始放电、电容C2通过R2充电;
③当C1放电完成、C2充电完成时,Q变成低电平,M又变为高电平(暂稳态),如此循环振荡。
注:脉冲的周期由电路中的电容器C和电阻R确定。电阻、电容越大,周期越长。
(4)小明发现虽然设置了延时报警功能,但蜂鸣器发声时仍然会把婴儿吵醒。于是设计无线报警器,将图a中 S端输出音频信号用信号发射器发送出去,在父母端设置了信号接收电路如图 c所示,实现父母端发光二极管 V5 闪烁报警。请你帮他在图 c 虚线框 2 内完成电路连线,实现电路功能。
THE END
不用谢(共34张PPT)
三钉卷(五)通用技术解析
平阳县育秀中学 柯王青
CONTENTS
目录
01
技术的性质与评价
02
设计实践与加工工艺
03
系统设计与控制分析
04
机械设计与方案构思
05
电路探究与故障分析
06
技术案例综合评价
技术的性质与评价
01
技术综合性与实践性分析
1.如图所示是智能机器人和仿生机器犬组成的
“科技天团”。下列分析中不合理的是( )
A.融合机械、电子、人工智能等多领域技术,体现了技术的综合性
B.随着技术的不断进步,机器人能够更好地适应各种复杂环境和任务需求,体现了技术的复杂性
C.技术通过设计最终转化为产品,体现了技术的实践性
D.机器人具备学习和思考能力,体现了技术具有发展人的作用
融合机械、电子、人工智能等多技术,体现了技术的综合性,A选项合理。
技术通过设计(研发过程)最终转化为产品,是技术实践性的产物,C合理。
技术的复杂性体现在适应环境和内容与体系上,还有两面性(负面影响),B选项属于技术复杂性的体现;
机器人的学习和思考能力是技术发展的结果,而非技术具有发展人的作用,D选项分析不合理。
2.如图所示是某品牌的无线耳机,下列对其分析与评价中不合理的是( )
A.体积缩小 12%、重量减轻 9%,佩戴更贴合,实现了人机关系的舒适目标
B.采用水滴形设计、全曲面一体化工艺,主要从“物”的角度考虑的
C.整机续航达 36 小时,实现了人机关系的高效目标
D.在聚会、比赛、装修等高噪音环境,也能自在畅聊,主要考虑“人”的因素
人机关系目标的实现路径
无线耳机体积缩小12%、重量减轻9%,佩戴更贴合,考虑生理需求,实现了人机关系的舒适目标
无线耳机整机续航达36小时,延长了机器的使用时间,与人无关,C选项不属于人机关系。
采用水滴形设计、全曲面一体化工艺,主要从“物”的角度考虑产品的外观和工艺,B选项合理;
在聚会、比赛、装修等高噪音环境能自在畅聊,主要考虑“人”在不同环境下的使用需求,D选项合理。
设计实践与加工工艺
02
如图所示是四角八叉矮凳,小明准备在通用技术实践室里用实木制作该凳子,请根据题图完成第 3-4 题。
3.小明为构件 1 设计了以下四种方案,其中合理的是( )
实木矮凳构件设计方案评估
构件1设计需优先保证榫卯连接强度,合理方案应使榫头与榫眼接触面积最大化,避免应力集中导致开裂。AB选项榫眼结构不合理,容易导致凳腿开裂,排除。
凳腿八字外翻,CD选项哪个符合所给图像要求。
4.小明对构件 1 进行加工的过程中,下列操作或分析不合理的是( )
A.榫眼画线时,需要用到角尺、木工铅笔等工具
B.凿孔时应夹持在台虎钳上,加工面要高于台虎钳口 1-2cm
C.加工榫头可用框锯
D.榫头的尺寸要比凳面的榫眼稍大,这样连接后会比较牢固
木工加工操作规范与误区
必须使用角尺确保画线垂直度,木工铅笔标记应清晰连续,避免因画线偏差导致榫卯配合间隙过大。
金工工件需夹持于台虎钳,加工面高出钳口1-2cm。木工工件用台钳或G字夹,B选项有差异。
较厚的木材选用框锯,较宽的选用板锯,一般使用双刃刀锯。
榫头尺寸比榫眼大0.5-1mm,保证装配紧密且不损坏母材。
三视图的选择
拐点的对应
实线虚线的选择
5.如图所示是某形体的主视图和俯视图,相对应左视图是( )
结构受力情况的分析
6.如图所示是一种锥形凸轮自动夹紧机构。通过锥形凸轮转动带动夹持臂运动,通过松紧调节杆上下运动来实现对不同尺寸物体的夹持。当物体夹紧时,下列受力形式分析中正确的是( )
A.夹持臂受扭转
B.销轴受弯曲
C.弹簧受拉
D.松紧调节杆受拉
+受弯曲
剪切
受压
7.小明准备在通用技术实践课上用大小合适、厚度为 3mm 的长方形钢板制作如图所示的手机支架,下列操作中,不合理的是( )
A.划线时,先划对称线和中心线,
再划腰形孔,最后划外轮廓线
B.加工手机支架时,可先加工腰形孔,
再加工外轮廓,最后进行弯折
C.钻孔的一般操作步骤为先冲眼定位,
其次装夹钻头,再装夹工件,最后钻孔
D.加工腰形孔时,可先在两端钻孔,再用钢丝锯锯掉中间部分,最后锉削
金属手机支架制作工艺步骤
先确定基准,再加工定位,最后划外轮廓线,确保各特征位置公差≤0.5mm。
遵循“先内后外”原则
钻孔前必须冲眼定位,防止钻头打滑;装夹钻头时需匹配钻夹头规格,钻孔过程中保持匀速进给,避免钢板变形。
系统设计与控制分析
03
如图所示是某智能晾衣架系统框图模型。该系统集成物联网、传感器及自动控制等技术,实现了智能调节晾衣模式、自动烘干、蒸汽熨烫等功能,显著提升了晾衣的效率和舒适度。其中晾衣架调节子系统工作原理
是:温度检测电路采集环境温度
与设定值进行比较,主控电路输
出信号通过电机控制电路驱动长
度调节电机正反转,从而实现晾
衣架伸缩完成衣服晒收;光照检
测电路采集的环境光强度值超过
设定值时,主控电路输出信号通
过电机控制电路驱动角度调节电
机,实现晾衣架偏转,完成衣服
晾晒。
请根据描述及框图模型完成第 8-9 题。
输入量
输出量
输入量与输出量非同类项 开环
8.下列关于智能晾衣架系统的分析中不合理的是( )
A.该系统具有智能调节晾衣模式、自动烘干、蒸汽熨烫等功能,体现了系统的目的性
B.集成物联网、传感器及自动控制等技术,体现了系统分析的综合性原则
C.系统设计时需要根据晾衣架悬挂重量选择电机功率的大小
D.传感器的可靠性对系统工作的稳定性有较大影响
智能晾衣架系统的目的性与综合性
多学科多知识多技术 技术的综合性
多目标!
9.关于晾衣架调节子系统,下列从控制角度进行的分析中合理的是( )
A.该系统将采集环境温度及光照强度与设定值进行比较,所以该系统属于闭环控制系统
B.晾衣架按人工设定的操作完成晾衣,其控制手段属于人工控制
C.被控量是晾衣架伸缩量及角度
D.天气变化是该系统的干扰因素
通过采集环境温度及光照强度与设定值比较后驱动电机运动,无反馈环节,属于开环控制系统
被控量为被控对象的输出量,电机转动改变晾衣架的伸缩量及偏转角度。
控制手段为自动控制,无需人工干预即可完成晾衣流程。
天气变化(如突发温度骤变、光照强度波动)属于系统的输入量(检测装置检测温度、光照变化)。
晾衣架调节子系统控制模式解析
10.小明准备在面包板上搭建如图所示电路,并探究发光二极管的亮度变化情况。下列相关描述中合理的是 ( )
A.用指针式多用电表测量发光二极管正向电阻时,内部金属片大的接红表笔,小的金属片接黑表笔
B.选择合适档位测量电位器,旋转电位器旋钮时,指针偏转角度不变,说明电位器已损坏
C.完成电路搭建后需要用斜嘴钳剪去过长的引脚
D.该电路元器件中除三极管是三只引脚外,其余都只有两只引脚
发光二极管电路搭建与测量
小正大负
红进黑出


可能连接到电位器的两个固定引脚,没有连接到滑片
电位器
11.如图所示是 TTL 集成逻辑门电路,二极管和三极管都为硅材料,三极管工作在开关状态,A、 B 为输入端,F 为输出端,该电路的逻辑关系是
A.与门
B.或门
C.与非门
D.或非门
1
0
0


R2《R3 通
1
1
截止
12.如图所示是小明设计的可自动识别极性、带指示灯电池充电电路。下列分析中不合理的是( )
A.工作时 LED 灯不亮,说明充电电池 E 极性接反或电池过放电
B.LED 发光时,VT1、VT2 均工作于放大状态
C.增大 R3 的阻值,充电电流变小
D.VT1 放大倍数增大 1 倍,充电电流大小基本不变
接反 VT1截止,过放电 E电压过小(无法使VT1导通)
恒流源电路
E放电,VT1会饱和
Ie=ULED-0.7/R3 所以增大 R3 电流减小
厨房油烟浓度控制系统设计
问题发现途径
通过观察日常生活中奶奶忘记开抽风机导致油烟问题,确定问题发现途径为观察日常生活。
系统设计核心步骤
首要任务是确定各子系统的目标、功能及相互关系,随后分解为检测、比较、执行等子系统,最终进行总体技术设计。
控制系统结构组成
由油烟浓度传感器(检测环节)、比较器(处理环节)、抽风机(执行器)及被控对象(厨房油烟环境)构成完整控制闭环。
13.小明每次回奶奶家,总能闻到一股油烟味,原来是奶奶总忘了开厨房的抽风机。小明准备设计一套厨房油烟浓度控制系统。经过上网搜集资料,他决定采用智能电路来控制家里原有的抽风机。这套系统将安装在厨房内,当检测到厨房油烟浓度超过设定的上限值时,会自动启动抽风机;而当油烟浓度降至设定的下限值以下时,抽风机会自动停止运行。请完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是(单选)( ) ;
A.观察日常生活 B.收集分析信息 C.技术试验
(2)为了解决问题,小明在明确问题的内容后,
进一步需要明确的是(单选)( ) ;
A.具体的试验方法 B.问题的价值
C.产品的方案构思 D.设计产品的具体方案
(3)在设计该系统时,小明首先要做的是(单选)( ) ;
A.确定各子系统的目标、功能及相互关系
B.将系统分解为若干个子系统
C.对系统进行总体技术设计和评价
D.对子系统进行技术设计和评价
顺序:明确问题内容、价值、限制、设计要求
顺序:BADC
小明准备设计一套厨房油烟浓度控制系统。当检测到厨房油烟浓度超过设定的上限值时,会自动启动抽风机;而当油烟浓度降至设定的下限值以下时,抽风机会自动停止运行。
机械设计与方案构思
04
石磨自动研磨装置设计要求分析
核心驱动要求
装置需驱动石磨上盘做顺向圆周运动,采用电机驱动方式实现机械传动。
安装空间约束
安装于木材磨架子,前后脚间距680mm,脚尺寸40×40mm,需适配木质结构的承重与空间布局。
关键参数指标
磨柄直径40mm,磨柄中心轴至上盘圆心距离(偏心距)260mm,需匹配传动机构尺寸设计。
无需考虑的因素
上下盘连接方式、石磨质量大小(题目明确为驱动上盘转动,现有石磨结构及质量不影响机械部分设计)。
14.如图所示是小明家的小型石磨,它适合单手操作,常用于少量食材的研磨。小明看到妈妈每天亲手为家人磨豆浆,十分辛苦,于是打算为石磨设计一套自动研磨装置。该装置需通过开关控制电机,实现石磨上盘的转动。已知石磨的磨柄直径为 40mm,磨柄中心轴到上盘圆心的距离为 260mm。请你帮助小明设计该装置的机械部分,设计要求如下:
(a)装置需驱动上盘做顺向圆周运动;
(b)装置安装在磨架子上,具体安装方式
可根据工作方式自行确定,磨架子材质为
木材,其前后脚之间距离为 680mm,脚的
尺寸为 40×40mm;
(c)采用电机驱动的方式实现上盘的转动。
请完成以下任务:
(1)设计该装置时,以下不需考虑的是(多选)( );
A.磨架子的材料 B.上下盘连接方式 C.磨柄直径 D.石磨质量的大小
机械传动方案设计与草图绘制
该装置需通过开关控制电机,实现石磨上盘的转动。已知石磨的磨柄直径为 40mm,磨柄中心轴到上盘圆心的距离为 260mm。请你帮助小明设计该装置的机械部分,设计要求如下:
(a)装置需驱动上盘做顺向圆周运动;
(b)装置安装在磨架子上,具体安装方式
可根据工作方式自行确定,磨架子材质为
木材,其前后脚之间距离为 680mm,脚的
尺寸为 40×40mm;
(c)采用电机驱动的方式实现上盘的转动。
评分标准:
1.能与磨柄、架子腿连接 2 分
2.电机能可靠带动上盘圆周转动 2 分
3.采用电机 1 分,电机连接可靠 1 分
4.尺寸合理 2 分,与磨柄连接孔 40mm、转动半径 260mm 各 1 分
电路探究与故障分析
05
光控小夜灯电路原理与调试
15.如图 1 所示,是小明为爷爷设计的一款光控小夜灯模型电路。请完成以下任务:
(1)小明搭建了电路并通电测试,发现 VD 始终不发光,可能的原因是( )(单选);
A.Rg 断路
B.R2 的阻值过小
C.R3 的阻值过大
(2)故障排除后,VD 已能正常亮起。若希望环境更暗时 VD 才亮起,应将 RP 触头(单选);
A.上滑 B.下滑
555集成电路的应用拓展
(3)小明对原有电路进行了改进,希望实现“天黑且人离开床铺时 VD 点亮,回到床铺后 VD 延时熄灭”的功能。为此,他采用压力感应模块重新设计了如图 2 所示的电路。
该压力感应模块的
工作原理:
检测到人离开床铺时
输出高电平,检测到
人在床铺时输出低电
平。请在下图虚线框
中用现有元器件将电
路补充完整;
(三极管采用共发射
极接法)
光变小,Rg变大
1
1
0
C1放电
1
(4)小明想用 555 集成电路重新设计本题
(3)中的电路,实现原有电路的功能,
555 集成电路的功能如表所示。
请在图 3 虚线框连线完成电路设计。
1
1
0
技术案例综合评价
06
产品设计中的技术与人文融合
技术指标与人文需求的协同设计
以无线耳机为例,体积缩小12%、重量减轻9%实现佩戴贴合(舒适目标),36小时续航提升使用效率(实用原则),体现技术参数优化与人文体验的结合。
“人-机-环境”的动态协调
智能晾衣架通过温度/光照传感器自动调节伸缩与角度,在高噪音环境中无线耳机保障畅聊,均实现技术功能(如续航、降噪)与环境适应性、用户需求的统一。
设计视角的多元平衡
无线耳机水滴形设计、全曲面工艺侧重“物”的美学与工艺性,高噪音环境畅聊功能侧重“人”的使用场景需求,反映设计需兼顾产品特性与用户体验。
实践项目中的问题解决思路
实木加工的工艺优化策略
榫眼画线需角尺、铅笔定位,凿孔时工件夹持于台钳(加工面高于钳口1-2cm),榫头尺寸应略小于榫眼以确保装配精度,避免因尺寸误差导致结构松动。
机械设计的关键要素把控
自动研磨装置设计中,需考虑磨柄直径(40mm)、驱动方式(电机驱动圆周运动)及安装适配性(磨架子木材材质、680mm前后脚间距),无需过度关注石磨质量等无关参数。
电路调试的故障排除方法
电路搭建中,发光二极管正向电阻测量需正确连接表笔(指针式多用电表黑表笔接内部电源正极),电位器旋转时指针无偏转可能为损坏,三极管(三只引脚)与其他元件(两只引脚)需区分引脚功能。
不用谢
汇报人: 可爱的柯王青宝宝。(共33张PPT)
2025/10
通用技术
三钉训练卷(一)
通用技术: 柯王青
CONTENTS
目录
01
技术的性质与应用
02
人机关系与产品设计评价
03
机械传动与视图投影
04
金属加工工艺与流程
CONTENTS
目录
05
结构分析与设计原则
06
控制系统与电路设计
07
技术试验与方案优化
技术的性质与应用
01
1.DeepSeek 手机软件的出现给人们学习和生活带来了很大便利,下列关于 DeepSeek 技术的说法中,不恰当 ...的是
A.通过优化算法,快速处理大量数据,显著缩短分析时间,体现了技术的目的性
B.开发者依托其丰富的资源,拓宽了开发思路,体现了技术具有发展人的作用
C.在语言识别、音视频处理、大数据分析等领域表现出色,体现了技术的综合性
D.涉及到数据采集、GPU 通讯优化等多项专利,体现了技术的专利性
【答案】C
【解析】A、B、D 选项描述正确;技术的综合性是指技术包括多项技术、多学科的知识的综合, 不是有多种功能,故 C 错误。
技术的目的性与发展人的作用
技术的目的性:优化算法实现高效数据处理
DeepSeek手机软件通过优化算法,能够快速处理大量数据,显著缩短分析时间,其设计初衷是为人们学习和生活带来便利,体现了技术以解决实际问题、满足特定需求为目标的目的性特征。
技术发展人的作用:依托资源拓宽开发思路
DeepSeek开发者依托丰富的资源,在开发过程中不断探索和创新,拓宽了开发思路,这表明技术能够为开发者提供平台和条件,促进其思维拓展和能力提升,体现了技术具有发展人的作用。
技术的综合性与专利性
技术的综合性:多领域融合的出色表现
DeepSeek软件在语言识别、音视频处理、大数据分析等多个领域均表现出色,这些不同领域技术的综合应用,形成了功能强大的软件产品,体现了技术是多学科知识和多种技术手段综合的结果。
技术的专利性:多项专利保护核心技术
DeepSeek技术涉及到数据采集、GPU通讯优化等多项专利,专利的申请与获得是对技术创新成果的法律保护,防止他人未经授权使用,体现了技术具有专利性这一核心特征。
人机关系与产品设计评价
02
2.对如图所示的自动回弹健身轮分析与评价中,不恰当 ...的是
A.健身轮具有自动回弹功能,主要考虑了特殊人群的需要
B.手臂托和把手套使用海绵材料,符合人机关系的舒适目标
C.显示屏能够显示健身时间,考虑了人机关系的信息交互
D.手机支架方便放置手机,主要是从“人”的角度考虑的
【答案】A
【解析】健身轮自动回弹,不是考虑特殊人群,故 A 选项错误;手臂托和把手套使用海绵材料是生理的舒适,故 B 正确;显示时间方便使用者观察,是人机互动,是信息交互,故 C 正确;手机支架方便使用者放置手机,是考虑了人,故 D 正确。
自动回弹健身轮的人机关系分析
01
自动回弹功能与特殊人群需求
自动回弹功能主要考虑了健身过程中助力复位,减少运动损伤风险,并非针对特殊人群的特殊需要,体现了对普通使用者运动安全性的考量。
02
海绵材料与舒适目标实现
手臂托和把手套采用海绵材料,通过柔软材质缓冲压力,符合人机关系中提升接触部位舒适度的设计目标,增强使用体验。
03
显示屏的信息交互设计
显示屏显示健身时间,使用户能直观获取运动数据,实现人机之间的信息传递,符合人机关系的信息交互目标,便于用户掌控运动进程。
04
手机支架的“人”本设计理念
手机支架方便放置手机,满足用户运动时观看视频、记录数据等需求,从“人”的使用习惯和功能诉求出发,体现了以用户为中心的设计思路。
产品设计评价的合理性判断
功能定位与用户需求匹配性
评价产品功能时需结合核心用户群体需求,如自动回弹健身轮的回弹功能若错误定位为“特殊人群需要”,则偏离了普通健身者的使用场景,反映功能设计评价的准确性问题。
人机关系目标的全面性考量
产品评价应综合舒适、安全、信息交互等多个人机目标,仅关注单一目标可能导致评价片面,例如忽略海绵材料舒适性而仅强调功能创新,不符合设计评价的系统性原则。
设计角度的合理性分析
判断设计是否从“人”或“物”出发需结合具体功能,手机支架设计从用户使用便利性出发属于“人”的角度,若错误归因于其他角度,则体现对设计初衷的误判,需强化设计意图与评价逻辑的一致性。
批判性思维在设计评价中的应用
面对产品设计选项,需通过对比分析、场景代入等方式辨别合理性,例如某选项认为“自动回弹功能主要考虑特殊人群”,通过日常健身场景反推可发现其不合理性,培养基于实际需求的批判性评价能力。
机械传动与视图投影
03
3.如图所示的机械传动结构,电机单向转动时,活动杆或滑块不能..实现往复运动的是
【答案】B
【解析】A、C、D 选项电机单向转动,活动杆或滑块可以实现往复运动;B 选项电机单向转动, 滑块只能一个方向运动,故 B 正确。
机械传动结构的往复运动实现
往复运动的基本原理
往复运动是指构件在一定路径上进行周期性的往返移动,电机单向转动时需通过特定传动机构将旋转运动转换为直线往复运动,常见实现方式包括曲柄摇杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构等。
典型传动结构对比分析
曲柄摇杆机构通过曲柄的连续转动带动摇杆往复摆动;凸轮机构利用凸轮轮廓推动从动件实现往复运动;齿轮齿条机构中,齿轮单向转动时齿条仅做单向直线运动,无法直接实现往复运动(需配合其他换向结构)。
结构设计对运动效果的影响
传动结构的几何参数(如曲柄长度、凸轮轮廓曲线)直接影响往复运动的行程、速度和加速度;连接方式(如铰连接的灵活性)决定运动传递的顺畅性,设计不合理可能导致运动卡顿或无法实现预期往复效果。
4.下列三视图是某形体从不同方位投影得到的视图,其中投影关系不正确 ...的是
【答案】C
【解析】A 是主视方向 1;B 是主视方向 3;C 是主视方向 2;D 是主视方向 4。
三视图的投影关系判断
三视图的投影原理
三视图采用正投影法,将形体分别向正面(主视图)、水平面(俯视图)、侧面(左视图)投射得到,遵循“长对正、高平齐、宽相等”的基本投影关系,即主俯长对正、主左高平齐、俯左宽相等。
常见投影关系错误类型
投影关系不正确的情况包括:主俯视图长度不一致、主左视图高度不对应、俯左视图宽度不相等;视图中线条(如轮廓线、虚线)的位置或可见性标注错误,违背形体空间结构的实际投影效果。
提升识图能力的方法
通过实物模型与三视图对照训练,建立空间想象能力;严格依据“长对正、高平齐、宽相等”原则检查视图关系;重点关注形体上孔洞、凸起等细节结构在各视图中的对应投影,避免因局部结构漏画或错位导致投影关系错误。
金属加工工艺与流程
04
在通用技术实践课上,小明用 2mm 厚的钢板加工如图所示的工件。请根据题图及其描述完成 5-6 题。
5.下列操作中不合理 ...的是
A.划线时,划针要紧贴导向工具,尽量一次完成
B.正常锯割时,保持每分钟 40-60 次为宜
C.腰型孔加工过程中,可选择半圆锉加工
D.在台钻上钻孔时,应选用手钳夹持钢板
6.下列加工流程中,合理的是
A.划线→冲眼→锯割→钻孔→锉削→弯折→焊接
B.划线→冲眼→锯割→锉削→钻孔→弯折→焊接
C.划线→锯割→冲眼→弯折→钻孔→锉削→焊接
D.划线→冲眼→锯割→弯折→钻孔→焊接→锉削
【答案】B
【解析】划线时划针紧贴导向工具,要一次划成功,多次划线会有多条划痕,故 A 正确;锯割时远起锯比较好操作,正常锯割时,保持合适的节奏,每分钟 20-40 次为宜,故 B 错误;腰型孔的加工要先钻孔,之后锉削,锉平面应用有平面的锉刀,用平锉或半圆型锉,故 C 正确;2mm 是薄钢板,钻孔时要用手钳夹持,故 D 正确。
【答案】A
【解析】根据该工件的特征,焊接应该放在最后,孔加工好再弯折,综合考虑 A 的流程最合理,
故选择 A。
钢板加工的操作规范
划线操作规范
划线时划针需紧贴导向工具(如角尺、直尺),尽量一次完成划线,避免重复划线导致线条模糊,影响加工精度。
锯割操作要点
正常锯割2mm厚钢板时,保持每分钟40-60次的锯割频率为宜,锯割过程中需保持锯条与工件垂直,避免歪斜。
锉削工具选择
腰型孔加工过程中,应选择合适的锉刀类型,半圆锉适用于加工圆弧面,而平面锉则用于平面修整,避免工具选择不当影响加工质量。
钻孔夹持要求
在台钻上对2mm厚钢板钻孔时,应选用平口钳夹持钢板,而非手钳,以确保工件稳固,防止钻孔过程中工件滑动导致危险或孔径偏差。
合理加工流程的制定
流程制定基本原则
加工流程需遵循“先基础后精细、先整体后局部”原则,如划线、冲眼作为基础工序应优先进行,后续依次安排锯割、锉削、钻孔等工序。
典型流程对比分析
以“划线→冲眼→锯割→钻孔→锉削→弯折→焊接”流程为例,钻孔后锉削可避免钻孔毛刺影响锉削精度,而先弯折后钻孔易导致孔位偏移,故该流程优于含“弯折→钻孔”的选项。
工序顺序影响因素
工序顺序需考虑材料特性(如2mm钢板易变形,需避免过早弯折)、加工精度要求(如腰型孔需先钻孔后锉削成形)及后续工序便利性(如焊接应在成形后进行,防止焊接变形影响尺寸)。
工艺规划能力培养
通过分析不同流程的合理性,培养根据工件结构(如腰型孔、焊接部位)和加工要求(如尺寸精度、表面质量)制定最优流程的能力,确保加工效率与质量平衡。
结构分析与设计原则
05
7.如图所示的夹紧机构,通过旋转手柄,螺杆带动工件移动,将工件夹持牢固。下列关于该夹紧机构的分析中,正确的是
A.夹紧过程中,手柄主要受弯曲,
螺杆主要受压
B.螺杆与底座的连接是铰连接
C.在夹紧过程中,弹簧受拉,
松开时,弹簧受压
D.在夹紧过程中,夹持臂主要受弯曲
【答案】D
【解析】夹紧过程中,螺杆主要受压和受扭转,故 A 错误;螺杆和底座不是铰连接,铰连接是指 连接处不能移动可以转动,故 B 错误;在夹紧和松开过程中,弹簧始终受拉,故 C 错误;夹持臂是受三个方向的力,主要受弯曲,故 D 正确。
夹紧机构的结构受力分析
手柄与螺杆的受力特点
夹紧过程中,手柄主要承受弯曲力,螺杆在轴向力作用下主要受压,二者通过力的传递实现工件夹持。
夹持臂的受力状态
夹持臂在夹紧时主要受弯曲作用,其结构需满足抵抗弯曲变形的强度要求,以确保夹持稳定性。
连接方式与弹簧作用
螺杆与底座的连接为刚连接,非铰连接;夹紧时弹簧受拉蓄力,松开时弹簧受压复位,辅助机构恢复初始状态。
13.如图 a 所示是小明设计并制作的一款移动式黑板,由上下两块黑板组成,且可以沿滑槽上下 交替使用,框架的材料是不锈钢,请根据题图及其描述完成以下任务:
(1)下列选项从结构的角度分析中,合理的是(单选) ▲ ;
A.为了提高黑板的稳定性,应该尽量降低框架的高度
B.支撑杆的主要作用是增强黑板的稳定性
C.框架之间的连接可以用锡焊
D.框架选用方管材料,主要考虑了黑板的结构强度
(2)小明发现教室里的黑板可以左右滑动(如图 b),受此启发而设计了该款黑板,小明采用的
构思方法属于(单选) ▲ ;
A.形态分析法 B.仿生法 C.设问法 D.联想法
(1)框架的高度降低会影响黑板的正常功能,故 A 不合理;支撑杆的主要作用是提高强度,故 B 错;框架材料是不锈钢,不适合用锡焊,应该用气焊或电焊,故 C 错;材料选择方管,是构件 的截面形状对结构强度的影响,故 D 正确。
(2)受左右滑动黑板的影响,是联想构思法,故选 D。
移动式黑板的结构设计与原则
结构稳定性与材料选择
框架选用不锈钢方管材料,主要考虑结构强度;支撑杆增强整体稳定性,降低框架高度可提升稳定性,但需平衡使用需求。
设计原则的实践应用
实用原则体现在两块黑板交替使用功能;创新原则通过上下移动切换方式实现;安全原则依赖带锁扣万向轮设计,防止意外滑动倾倒。
连接与经济性能分析
万向轮与底座的合理连接件需满足牢固安装需求;框架不可拆卸导致运输成本高,不符合经济原则,设计中需兼顾功能与成本优化。
构思方法与设计启发
小明受教室左右滑动黑板启发,采用联想法构思上下交替使用方案,体现从现有产品中获取创新灵感的设计思路。
控制系统与电路设计
06
鱼缸自动换水装置的控制系统分析
控制系统组成与工作过程
组成:由水质传感器、计算机、水泵、阀门、显示屏等构成。工作过程:水质传感器实时监测水质数据并传输给计算机,计算机对比设定标准后控制水泵和阀门进行换水,显示屏同步显示水质参数与换水进度。
系统特性分析
整体性:各组成部分协同工作实现自动换水功能;目的性:通过监测与控制确保水质达标;动态性:需定期维护清洁以保障长期稳定运行;科学性原则:根据鱼缸容量选择适配功率水泵。
控制要素辨析
控制量为计算机发出的指令信号;被控对象是鱼缸内的水质(通过水泵、阀门调节实现);水质传感器起反馈作用,实时传递水质信息;干扰因素包括鱼缸中鱼的数量(影响水质变化速度)等。
三极管一键开关电路的制作与分析
元件检测与引脚判断
电容C1检测:指针式万用表黑表笔接长引脚(正极),红表笔接短引脚(负极);LED引脚极性:内部金属片较大端为负极,较小端为正极;三极管类型:VT1和VT2需区分NPN与PNP型,均具备电流放大作用。
电路制作要点
锡焊技巧:焊锡适量,避免过多堆积,且烙铁移走时间应晚于焊锡;操作规范:划线时划针紧贴导向工具一次完成,锯割频率保持每分钟40-60次为宜。
工作原理与常见问题
工作过程:初始状态LED不发光,按下SW后点亮并保持,松手后通过电容放电维持;常见问题:C1过大时频繁按SW可能导致功能失灵,LED发光时三极管可能处于饱和或放大状态;故障排查:焊锡虚焊、元件极性接反均会导致电路无法正常工作。
技术试验与方案优化
07
机械装置的技术试验方法
功能实现测试
针对黑板滑动装置,需测试黑板1和黑板2能否通过电机正反转实现上下滑动并精准到达最顶部和最底部位置,验证核心功能是否满足设计要求。
结构稳定性测试
在装置运行过程中,观察机械部件有无变形、松动或损坏,如框架连接处、传动结构等,确保装置在长期使用中的结构牢固性。
技术试验的重要性
技术试验是验证设计方案可行性的关键环节,通过功能和稳定性测试,可及时发现设计缺陷并改进,保障装置安全可靠运行,培养工程实践中的严谨性。
电路故障排查与调节措施
电机启动故障原因分析
擦黑板控制电路中,电机无法启动可能原因包括:R3阻值过大导致电流不足、VD1接反阻断电路、C2虚焊造成电路断路;其中“R3太大”“VD1接反”“C2虚焊”均为可能因素。
擦不干净问题调节措施
当黑板未擦干净电机便停止时,合理调节措施有调大R2(延长电容放电时间)、调大C1(增加电容储能量,延长电机工作时间)。
电路调试能力培养
通过故障排查与调节,掌握电路元件参数对功能的影响规律,提升分析问题和解决实际电路问题的能力,为复杂电路设计与优化奠定基础。
设计方案的优化思路
机械结构优化
针对移动式黑板,采用1个电机驱动,通过正反转实现两块黑板上下滑动切换,装置安装在框架1或2上,仅对框架和黑板适当钻孔,简化结构且降低改装难度。
控制方式优化
在机械结构基础上增设电机控制模块,结合一键擦黑板电路,实现黑板滑动到位后自动触发擦除功能,提升操作便捷性与自动化水平。
创新思维与工程实践
从“人”的需求出发,平衡功能、成本与可行性,如选择合适材料、简化传动装置,培养在限制条件下(如仅钻孔处理)进行创新设计与工程实现的能力。
THE END
谢谢

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