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第三章　发现与明确问题
二、 明确问题
　 知识梳理
明确问题
　 项目学习
【项目情境】孙宇团队经调查发现，初中生对台灯的需求多种多样： 有的学生需要亮度和支撑杆都可以调节，有的学生需要既可以固定在书桌上又可以随身携带，以便上下学路上使用，有的学生需要功能齐全且物美价廉，甚至还有的学生希望疲劳时台灯能播放音乐等。那么究竟应如何把握初中生对台灯的真实需求呢？
【任务1】　下列不属于孙宇团队设计台灯时明确问题要素的是（　D　）
A. 问题的目的 B. 问题表述本身
C. 问题产生的原因 D. 解决问题需要的工具和设备
【任务2】　下列不属于孙宇团队设计台灯时明确问题内容与价值的手段的是（　D　）
A. 进行一些主观分析
B. 进行问卷调查、访谈及对已有产品款式、销售情况等进行市场调查
C. 对以上调查资料进行统计分析
D. 提出具体的可行性设计要求
【任务3】　孙宇团队中有人提出设计一个如图所示的悬浮台灯，从设计对象角度看，不是主要限制的是（　A　）
A. 设计者的技术能力和条件
B. 悬浮台灯生产的成本
C. 悬浮台灯使用的环境
D. 悬浮台灯的制作标准和工艺
【知识札记】本项目考查的知识：明确问题内容的要素，明确问题内容与价值的手段，明确问题受到的限制。
素养检测
1. 小林是一名热爱发明的中学生，他看到盲人接水非常不便。于是他想发明带自动感应装置的饮水机，只要人站在饮水机前机器就会自动送出一杯水来。根据所学的设计过程，你认为小林最先要做的是（　C　）
A. 绘制产品三视图
B. 收集设计所需的信息
C. 提出设计项目，明确设计要求
D. 制作模型
2. 某科学家发明了一种高性能自动钓鱼机，可是未能被广泛应用，最有可能的原因是（　B　）
A. 没有明确所提出的问题是否遵循基本的科学原理
B. 没有明确该问题是否具有普遍需求
C. 没有明确该问题是否已经得到充分解决
D. 没有明确投入与产出的比是否理想
【解析】 所有的设计都源于使用者的需求，服务于使用者的需求。
3. 小琳准备在房间放置一个落地式书架，她利用通用技术课上学到的知识用木板设计并制作了一个书架，当她把书摆放到书架上进行测试时，发现自己设计书架的高度时未考虑到书的不同高度，有些杂志放不进去，书架太高，小琳够不到顶层导致顶层只能闲置。小琳设计失败的原因最可能出现在下列环节中的（　C　）
A. 问题的内容不明确
B. 没有明确该问题是否尚未得到充分解决
C. 没有明确问题解决受到的限制因素
D. 没有进行技术试验
【解析】 书架的层高会受到书籍的高度的限制。
4. 小珂发现开网店销售坚果的阿姨，每天要进行大量的打包工作，于是产生了要设计一款适合网店的自动坚果包装机的想法。下列不属于小珂研发机器可能受到的限制条件的是（　D　）
A. 机械、电控、计算机等专业知识
B. 机械设计能力
C. 研发团队的资金支持
D. 坚果的价格
5. 如图所示为小明家的小书桌，桌上堆满了书，为了节省空间，小明准备制作一盏简易台灯，他找来一盏旧台灯的灯头，用固定书的塑料书立代替台灯底座。经过测量，书立的高度为175 mm，书的高度为185～295 mm，灯头的螺纹管直径为10 mm，长度为30 mm。小明要设计灯头与书立之间的支撑件。设计该支撑件时，不属于设计限制因素的是（　B　）
A. 支撑件的设计要求
B. 灯泡的生产过程
C. 可供选用的材料
D. 书的高度
6. 小明发现他的自行车支撑杆长度不能调节（如图所示），在不平整的地面上停放自行车时，车容易倾倒。他想把支撑杆改成可伸缩结构，以适应不同的地面。经过测量，支撑杆长度为290 mm，两个铆钉孔的直径均为5 mm，中心距为40 mm，与安装板连接的铆钉孔中心到上端的距离为10 mm。现请你帮助小明设计一款可伸缩的支撑杆，制订设计方案前，需要明确设计的限制因素。下列因素中，不属于设计的限制因素的是（　B　）
A. 铆钉孔的大小
B. 限位弹簧与限位片之间的连接方式
C. 支撑杆可伸缩长度范围
D. 支撑杆的材料
【解析】 限位弹簧和限位片之间的连接不在此设计中，所以不会对此设计造成影响。
7. 小明在河滨公园散步时发现有些阿姨推婴儿推车上下坡很不方便，于是产生了要设计一款轻便的婴儿推车的想法。小明要完成这项设计，可能受到的限制因素有（　D　）
①婴儿车的安全要求　②婴儿父母的知识水平
③小明的设计能力　④有关材料的加工工艺
⑤材料的强度　⑥婴儿车的功能要求
⑦卖家的需求
A. ①③④⑤⑦ B. ①②③④⑥
C. ①②③④⑤⑥⑦ D. ①③④⑤⑥
8. 夏天到了，小明喜欢在阳台看书，可是有些时段光照太弱，于是产生了设计一款挂在阳台栏杆上的台灯的想法。设计该产品时，以下因素不需要考虑的是（　C　）
A. 台灯的技术规范要求
B. 台灯的成本控制
C. 栏杆的颜色
D. 栏杆的尺寸
阅读以下材料，请回答第9—11题。
　　小明在购物时，常常看见顾客提着购物袋时出现勒手的现象，于是就想：这种现象人人都会遇到，如果自己能做出一个方便人们提拿物品的工具，就能消除人们的烦恼，为了进一步明确采用的材质和结构，小明到处托朋友打听，自己也查阅了很多的资料，尝试了铁、木头等材料，又让厂家制作模型，并测试模型的承重能力，之后又经过多次的破坏性试验，不断改变形状，最终确定横杆采用中空结构及聚丙乙烯材料。
9. 小明提出要设计一款袋用小提手，他在明确了问题的内容后，进一步需要明确的是（　B　）
A. 具体的试验方法
B. 问题的价值
C. 产品的方案构思
D. 设计产品的具体制作方案
10. 下列不属于研发小提手受到的限制条件的是（　D　）
A. 小明的设计水平
B. 加工厂的生产能力
C. 制作提手的材料
D. 是否有相似功能的产品
【解析】 “是否有相似功能的产品”是在明确问题环节要做的事。
11. 小明为了设计一款提手帮助顾客提拿物品，搜集了以下一些设计相关信息：
①客户在色彩包装方面的要求
②所能承受的最大质量
③提手的功能要求
④小商品市场准入的要求
⑤被提物品的形状
⑥提手的制造工艺
你认为其中必需的信息有 （　C　）
A. ②③⑥
B. ①③④⑥
C. ①②③④⑥
D. ①②③④⑤⑥
【解析】 “被提物品的形状”不会限制提手的设计。
12. 到了夏天，毒辣的阳光下，即使打着伞，上街时仍感觉炎热难耐。或许有的人也设想过，要是能将电扇甚至空调带在身上就好了。这真的能实现吗？有一群小学生由此发明了一种设计。这种设计在发现与明确问题阶段不需要做的有（　B　）
A. 明确问题的内容，要设计一款什么样的伞
B. 明确这个问题在解决之后是否需要申请专利
C. 进行问卷调查，了解大家对伞的需求
D. 提出设计要求
13. 学校自行车停放点场地小，许多同学乱停乱放。晚来的同学经常无法停放自行车，学校希望同学们提出合理的解决方案。小黄同学设计解决办法时，受到了各种主客观条件的限制，以下不属于限制条件的是（　D　）
A. 小黄的知识储备及实践能力
B. 设计所需的时间及经费等
C. 日常停放的自行车数量
D. 自行车的材质
14. 小明发现电脑桌面板不可调节（如图所示），使用时不舒适。他想把电脑桌面板改成可任意倾斜的结构。经过测量，木质面板与原金属支撑杆连接件采用4个6 mm 的螺钉，螺钉孔之间的中心距为80 mm×40 mm，去除支撑杆上头原连接部分，支撑杆直径为35 mm。 现在小明想设计面板与支撑杆之间的连接件，设计要求如下：
（1）面板倾斜角度在0～45°可连续调节，调节方便、可靠；
（2）高度在0～150 mm范围内也可连续调节、方便、可靠，支撑杆不允许钻孔；
（3）面板不能钻孔，连接可利用原来的连接孔，其他保持不变；
（4）主要材料采用钢材，辅助材料自选；
（5）要求考虑成本和结构重量。
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　（在A. 观察日常生活；B. 技术研究与技术试验；C. 收集和分析信息中选择合适的选项，将字母填入“　　　　”处）；
（2）制订设计方案前需明确设计的限制因素。以下因素中不属于设计限制因素的是　②　、　⑤　 （在“①面板原来连接孔的尺寸；②支撑杆的高度；③面板倾斜角度；④支撑杆的形状；⑤电脑桌的制造工艺；⑥支撑杆的直径”中选择合适的选项，将序号填入“　　　　”处）。
【解析】 此题需要设计的是面板和支撑杆之间的连接件，所以“支撑杆的高度”和“电脑桌的制造工艺”不会对其产生限制。(共27张PPT)
发现与明确问题
二、 明确问题
第三章
课件使用说明
01
本课件使Office 2016制作，请使用相应软件打开并使用
使用软件
02
本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office 2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验
软件版本
03
本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑
便捷操作
04
由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题
软件更新
知识梳理
明确问题
明确问题
明确问题
项目学习
【项目情境】孙宇团队经调查发现，初中生对台灯的需求多种多样：
有的学生需要亮度和支撑杆都可以调节，有的学生需要既可以固定在书
桌上又可以随身携带，以便上下学路上使用，有的学生需要功能齐全且
物美价廉，甚至还有的学生希望疲劳时台灯能播放音乐等。那么究竟应
如何把握初中生对台灯的真实需求呢？
【任务1】　下列不．属．于．孙宇团队设计台灯时明确问题要素的是
（　D　）
A. 问题的目的 B. 问题表述本身
C. 问题产生的原因 D. 解决问题需要的工具和设备
D
【任务2】　下列不．属．于．孙宇团队设计台灯时明确问题内容与价值的手
段的是（　D　）
A. 进行一些主观分析
B. 进行问卷调查、访谈及对已有产品款式、销售情况等进行市场调查
C. 对以上调查资料进行统计分析
D. 提出具体的可行性设计要求
D
【任务3】　孙宇团队中有人提出设计一个如图所示的悬浮台灯，从设
计对象角度看，不．是．主要限制的是（　A　）
A. 设计者的技术能力和条件
B. 悬浮台灯生产的成本
C. 悬浮台灯使用的环境
D. 悬浮台灯的制作标准和工艺
A
【知识札记】本项目考查的知识：明确问题内容的要素，明确问题内容
与价值的手段，明确问题受到的限制。
素养检测
1. 小林是一名热爱发明的中学生，他看到盲人接水非常不便。于是他想
发明带自动感应装置的饮水机，只要人站在饮水机前机器就会自动送出
一杯水来。根据所学的设计过程，你认为小林最先要做的是（　C　）
A. 绘制产品三视图
B. 收集设计所需的信息
C. 提出设计项目，明确设计要求
D. 制作模型
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2. 某科学家发明了一种高性能自动钓鱼机，可是未能被广泛应用，最有
可能的原因是（　B　）
A. 没有明确所提出的问题是否遵循基本的科学原理
B. 没有明确该问题是否具有普遍需求
C. 没有明确该问题是否已经得到充分解决
D. 没有明确投入与产出的比是否理想
【解析】 所有的设计都源于使用者的需求，服务于使用者的需求。
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3. 小琳准备在房间放置一个落地式书架，她利用通用技术课上学到的知
识用木板设计并制作了一个书架，当她把书摆放到书架上进行测试时，
发现自己设计书架的高度时未考虑到书的不同高度，有些杂志放不进
去，书架太高，小琳够不到顶层导致顶层只能闲置。小琳设计失败的原
因最可能出现在下列环节中的（　C　）
A. 问题的内容不明确
B. 没有明确该问题是否尚未得到充分解决
C. 没有明确问题解决受到的限制因素
D. 没有进行技术试验
【解析】 书架的层高会受到书籍的高度的限制。
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4. 小珂发现开网店销售坚果的阿姨，每天要进行大量的打包工作，于是
产生了要设计一款适合网店的自动坚果包装机的想法。下列不．属．于．小
珂研发机器可能受到的限制条件的是（　D　）
A. 机械、电控、计算机等专业知识
B. 机械设计能力
C. 研发团队的资金支持
D. 坚果的价格
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5. 如图所示为小明家的小书桌，桌上堆满了书，为了节省空间，小明准
备制作一盏简易台灯，他找来一盏旧台灯的灯头，用固定书的塑料书立
代替台灯底座。经过测量，书立的高度为175 mm，书的高度为185～
295 mm，灯头的螺纹管直径为10 mm，长度为30 mm。小明要设计灯
头与书立之间的支撑件。设计该支撑件时，不．属．于．设计限制因素的是
（　B　）
A. 支撑件的设计要求 B. 灯泡的生产过程
C. 可供选用的材料 D. 书的高度
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6. 小明发现他的自行车支撑杆长度不能调节（如图所示），在不平整的
地面上停放自行车时，车容易倾倒。他想把支撑杆改成可伸缩结构，以
适应不同的地面。经过测量，支撑杆长度为290 mm，两个铆钉孔的直
径均为5 mm，中心距为40 mm，与安装板连接的铆钉孔中心到上端的
距离为10 mm。现请你帮助小明设计一款可伸缩的支撑杆，制订设计方
案前，需要明确设计的限制因素。下列因素中，不．属．于．设计的限制因
素的是（　B　）
B
A. 铆钉孔的大小
B. 限位弹簧与限位片之间的连接方式
C. 支撑杆可伸缩长度范围
D. 支撑杆的材料
【解析】 限位弹簧和限位片之间的连接不在此设计中，所以不会对此设计造成影响。
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7. 小明在河滨公园散步时发现有些阿姨推婴儿推车上下坡很不方便，于
是产生了要设计一款轻便的婴儿推车的想法。小明要完成这项设计，可
能受到的限制因素有（　D　）
①婴儿车的安全要求 ②婴儿父母的知识水平
③小明的设计能力 ④有关材料的加工工艺
⑤材料的强度 ⑥婴儿车的功能要求
⑦卖家的需求
A. ①③④⑤⑦ B. ①②③④⑥
C. ①②③④⑤⑥⑦ D. ①③④⑤⑥
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8. 夏天到了，小明喜欢在阳台看书，可是有些时段光照太弱，于是产生
了设计一款挂在阳台栏杆上的台灯的想法。设计该产品时，以下因素
不．需．要．考虑的是（　C　）
A. 台灯的技术规范要求
B. 台灯的成本控制
C. 栏杆的颜色
D. 栏杆的尺寸
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阅读以下材料，请回答第9—11题。
　　小明在购物时，常常看见顾客提着购物袋时出现勒手的现象，
于是就想：这种现象人人都会遇到，如果自己能做出一个方便人们
提拿物品的工具，就能消除人们的烦恼，为了进一步明确采用的材
质和结构，小明到处托朋友打听，自己也查阅了很多的资料，尝试
了铁、木头等材料，又让厂家制作模型，并测试模型的承重能力，
之后又经过多次的破坏性试验，不断改变形状，最终确定横杆采用
中空结构及聚丙乙烯材料。
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9. 小明提出要设计一款袋用小提手，他在明确了问题的内容后，进一步
需要明确的是（　B　）
A. 具体的试验方法
B. 问题的价值
C. 产品的方案构思
D. 设计产品的具体制作方案
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A. 小明的设计水平
B. 加工厂的生产能力
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【解析】 “是否有相似功能的产品”是在明确问题环节要做的事。
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关信息：
①客户在色彩包装方面的要求
②所能承受的最大质量
③提手的功能要求
④小商品市场准入的要求
⑤被提物品的形状
⑥提手的制造工艺
你认为其中必需的信息有 （　C　）
A. ②③⑥ B. ①③④⑥
C. ①②③④⑥ D. ①②③④⑤⑥
【解析】 “被提物品的形状”不会限制提手的设计。
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12. 到了夏天，毒辣的阳光下，即使打着伞，上街时仍感觉炎热难耐。
或许有的人也设想过，要是能将电扇甚至空调带在身上就好了。这真的
能实现吗？有一群小学生由此发明了一种设计。这种设计在发现与明确
问题阶段不．需．要．做的有（　B　）
A. 明确问题的内容，要设计一款什么样的伞
B. 明确这个问题在解决之后是否需要申请专利
C. 进行问卷调查，了解大家对伞的需求
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法停放自行车，学校希望同学们提出合理的解决方案。小黄同学设计解
决办法时，受到了各种主客观条件的限制，以下不．属．于．限制条件的是
（　D　）
A. 小黄的知识储备及实践能力
B. 设计所需的时间及经费等
C. 日常停放的自行车数量
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14. 小明发现电脑桌面板不可调节（如图所示），使用时不舒适。他想把电脑桌面板改成可任意倾斜的结构。经过测量，木质面板与原金属支撑杆连接件采用4个6 mm 的螺钉，螺钉孔之间的中心距为80 mm×40 mm，去除支撑杆上头原连接部分，支撑杆直径为35 mm。 现在小明想设计面板与支撑杆之间的连接件，设计要求如下：
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（1）面板倾斜角度在0～45°可连续调节，调节方便、可靠；
（2）高度在0～150 mm范围内也可连续调节、方便、可靠，支撑杆不
允许钻孔；
（3）面板不能钻孔，连接可利用原来的连接孔，其他保持不变；
（4）主要材料采用钢材，辅助材料自选；
（5）要求考虑成本和结构重量。
请根据描述和设计要求完成以下任务：
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（1）小明发现问题的途径是 （在A. 观察日常生活；B. 技术研究
与技术试验；C. 收集和分析信息中选择合适的选项，将字母填入
“ 　　”处）；
（2）制订设计方案前需明确设计的限制因素。以下因素中不．属．于．设计
限制因素的是 、 （在“①面板原来连接孔的尺寸；②支
撑杆的高度；③面板倾斜角度；④支撑杆的形状；⑤电脑桌的制造工
艺；⑥支撑杆的直径”中选择合适的选项，将序号填入“ 　　”处）。
【解析】 此题需要设计的是面板和支撑杆之间的连接件，所以“支撑杆的高度”和“电脑桌的制造工艺”不会对其产生限制。
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