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《技术与设计2》第一单元 结构与设计
高考要求：
主 题 考试内容 考试要求
结构与设计 结构的含义 Ⅰ
结构的类型 Ⅰ
结构的受力 Ⅰ
结构的强度 Ⅱ
结构的稳定性 Ⅱ
结构与功能 Ⅰ
结构设计应考虑的主要因素 Ⅰ
结构设计方案 Ⅱ
结构模型或原型制作 Ⅱ
结构设计案例的评价 Ⅱ
知识梳理：
一、结构从广义上讲，是指 ；从力的角度来讲，是指 ，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
二、一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为 ；其基本的受力形式有 ： 、
： 、
： 、
： 、
： 。
构件的单位横截面上所产生的内力称为 ，其计算公式为 ，当其达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。
三、根据物体的结构形态，通常将结构分为以下三种基本类型。
：常见实例 、 、 ；
：常见实例 、 、 ；
：常见实例 、 、 ；
很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的，可称为 。
四、结构的稳定性是指 ，其影响因素主要有 、 、 ；
如果结构的重心所在点的垂线落在结构支撑面的范围内就是稳定的；稳定性可进行对比。
（理解课本中的案例分析：独脚茶几、照相机的支撑架、A形梯）
结构的强度是指 ，其影响因素主要有 、
、
、
、
；
（理解课本中的案例分析：吊兰的支撑架）
五、结构与功能的关系：结构改变可能导致功能的变化。（了解课本中的案例：伞和拐杖、多用起子、不同结构种类的自行车）
六、结构设计时，需要考虑的主要因素有 、 、 、 、 、 等。
结构设计是为了完成某种任务或满足特定的需要，必须明确设计的目标和要求。不同的结构设计，应考虑的因素各有侧重，其中 是最重要的。正因为此，我们在结构设计是需侧重考虑结构的 和 。
目前，我们常用的材料主要有 、 、 ；不同的材料的连接方式也有所不同，常见的连接方式可分为以下两种，
：不能相对移动，但可相对转动；具体有 、 、 等
（实例： 、 ）
：不能相对移动，也不能相对转动；具体有 、 、 等
（实例： 、 ）
七、优秀的结构设计需要把 和 恰当地结合起来。古今中外都有一些经典的结构，赏析结构设计作品，可从以下两个角度进行，各个角度又可分成不同方面：
： 、
、
、
、
、
： 、
、
、
、
（了解课本中的案例分析：赵州桥、飞檐、蛋形椅，如何从不同角度欣赏）
《技术与设计2》第二单元 流程与设计
高考要求：
流程与设计 流程的含义与意义 Ⅰ
时序、环节 Ⅰ
简单流程图的阅读 Ⅱ
简单流程图的绘制 Ⅱ
流程设计应考虑的因素 Ⅰ
简单流程的设计方案 Ⅱ
流程优化的主要内容 Ⅰ
流程优化应考虑的主要问题 Ⅰ
简单流程的优化 Ⅱ
知识梳理：
一、流程是 ；可以把流程理解为“为了一定目的去做事情的顺序”。
对于一项活动，可以将其分解为若干个过程或阶段，称为 ，它是一个相对概念，其划分会有所不同；不同步骤完成的时间上的先后顺序叫做 ；
即流程一般包含了以上两个要素，可用图示表示如下：
二、流程的意义：科学合理的流程，可以指导我们正确地做事，提高工作和学习的效率，是我们的生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障（生活和工作方面）；可以有效地组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境（生产方面）。
三、为清晰地表达流程，一般采用流程图：方框表示某个事项或活动，即环节，单向箭头表示事项或活动的顺序关系，即时序。如：（设计的一般过程）
其它还可采用的方法有 、 、 、 、 等。
四、流程设计应考虑的基本因素分为以下两方面：
①流程设计的目标和要求：
对于工作和生活方面的流程，主要考虑 、 、 等目标；
对于生产活动的流程，主要考虑 、 、 、 、 、 等目标；
②流程设计中的基本因素：主要有 、 、 、 、 、 等；不同的行业的流程有不同的特点，需综合考虑。
五、流程设计的一般步骤分以下五步：
① ；
② ；
③ ；
④ ；
⑤ ；
六、在流程的设计和实施过程中，经常需要进行不断的修改和完善，这种对流程修改的过程叫做 ，其目的是为了提高工作效率，降低成本，降低劳动强度，节约能耗、减少环境污染、保证安全生产等。又可分为
：将并行工序改成串行工序，缩短时间，但同时会增加人力和物力的成本
：
：降低成本，追求“利益最大化”
：
：
对于一个特定的流程，往往是以某个指标的优化为主，综合考虑其它指标，如果片面地强调某一指标的优化，可能会带来其它指标的下降。因此，流程的优化应综合考虑，以达到整体优化的目的。
七、流程的改进与优化需要一定的条件，它建立在 、 基础上。一般来说，流程与 、 、 等有着密切的关系，在优化流程时，需充分考虑。
应用题 请以木材为材料为自己设计一个多功能笔筒，设计要求：
A．笔筒尺寸：长度≤300mm，宽度≤200mm，高度≤110mm；至少可容纳20只笔；
B．稳定性：放满钢笔，不翻倒。
（1）画出设计草图（应体现长、宽、高和连接方式，可用文字说明）。
（2）根据草图，说出设计的多功能笔筒的三个特点。
（3）请补充完整下列的加工流程图。
……
技术与设计2》第三单元 系统与设计
高考要求：
系统与设计 系统的含义 Ⅰ
系统的基本特性 Ⅱ
系统分析的一般步骤 Ⅰ
系统分析的主要原则 Ⅰ
简单系统设计方案 Ⅱ
系统优化的意义 Ⅰ
影响系统优化的因素 Ⅰ
知识梳理：
一、系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。系统根据一定的标准可划分为若干个子系统
构成系统的条件： ；
；
；
系统的类型：自然系统和人造系统；实体系统和抽象系统
系统的特性主要有以下五条：
：系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和
：系统的各要素间相互作用、相互联系
：区别不同系统的标志
：
：
二、系统分析一般从系统的整体功能出发，全面地思考与解决问题。系统分析的目标是为了发挥系统功能，实现系统目标；采用的方法是运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验；产生的结果是拟定一套有效的处理步骤和程序，或对原系统提出改进方案。
系统的分析的主要原则： 、 、 、
系统分析的一般步骤： ；
；
；
；
系统的优化是指在给定的条件（或约束条件）吓，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。影响系统优化的因素是指对系统的目标产生显著影响，并且可以人为调节的因素。
三、系统设计是在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。它包含对某个系统进行技术设计，同时需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。
系统设计应考虑系统设计的目的与要求、系统各部分之间的相互联系与相互作用、系统设计方案的优化等问题。
分析评价题 系统具有动态性，即系统的状态、结构会随着时间的变化而变化。钱塘江大桥（如图所示）桥墩采用钢筋混凝土，桥的上下两层分别通汽车和火车。该桥建于上个世纪，历尽苍桑，多次维修，2000年4月15日到2001年4月25日，还经历一次大整修。若把钱塘江大桥作为一个系统，请你说说该系统的动态性体现在哪些方面（举例说出三点）。
《技术与设计2》第四单元 控制与设计
高考要求：
控制与设计 控制的含义 Ⅰ
控制的应用 Ⅰ
控制手段 Ⅰ
开环控制系统的基本组成和工作过程 Ⅱ
闭环控制系统的基本组成和工作过程 Ⅱ
控制系统的方框图 Ⅱ
控制系统的干扰因素 Ⅰ
功能模拟方法和黑箱方法 Ⅰ
控制系统设计方案 Ⅱ
知识梳理：
一、控制的手段与应用
1、控制的涵义：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段使事物向期望的目标发展。
2、理解控制现象，需要明确：
a、控制的对象是什么；b、控制要达到什么目的；c、采取什么控制手段
（填写下列表格）
控制事例 控制的对象 控制的目的 控制的手段
电风扇扇叶转速快慢的控制
大禹治水
人力三轮车的方向控制
3、控制分类
人工控制：控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。
自动控制：指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。
4、控制的应用：在各行各业都存在，
二、控制系统的基本组成与工作过程
1、控制系统：任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，称为控制系统。
2、开环控制系统
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。
系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递
（注：方框图：在系统控制中，为了分析的方便，常采用方框来表示系统的环节，用单向信号线来表示信号的传递的方向，这种图称为控制系统的方框图）
例如：大酒店的自动门，写出其方框图
例如：过道的声控灯，写出其方框图
3、闭环控制系统
我们把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
例如：空调的温度控制系统，写出其方框图
例如：抽水马桶水箱的控制系统，写出其方框图
三、闭环控制系统的干扰与反馈
1、干扰因素：在控制系统中除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称干扰因素
2、反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程就是反馈。
3、闭环控制系统的工作过程
　 闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。所以一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。
四、功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。
黑箱方法：黑箱方法就是通过观测黑箱外部输入信息（外界对黑箱的影响）和输出信息（黑箱对外界的反应），以研究和认识其功能、特性、结构、机理的科学方法。
分析评价题 下列两图分别是瓦特蒸汽机的结构示意图和转速自动控制原理图。如图所示，套筒与阀门连在一起，当由于某种外界原因（如蒸汽机的负载减小）导致蒸汽机的转速加快时，飞球离心力增大，套筒向上移动，阀门通孔截面积减少，蒸汽流速降低，蒸汽机汽缸内压力减少，最后使其转速下降。
（1）请补充完整蒸汽机转速自动控制系统方框图。
（2）在蒸汽机的转速控制过程中，当被控量发生变化时，执行器的状态___________（选填会或者不会）发生变化；除了设定转速的变化引起被控量变化以外，其它能引起被控量变化的一切因素统称为__________。
流程
环节
时序
可颠倒
不可颠倒
串行
可串行，也可并行
分法不一，可分解
发现与明确问题
制定设计方案
优化方案
编制说明书
制作模型或原型
取料
成型
第24题图
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
控制量
控制量
被控量
+
比较器
被控对象
执行器
控制器
给定值
检测装置
-
控制器
执行器
被控对象
给定值
被控量
干扰
+
反馈环节（检测装置）
-
第25题图
控制器
(飞球、套筒及其支撑部分)
执行器
( ① )
控制对象
( ② )
( ④ )
(飞球)
被控量
( ③ )
给定量 +
(设定转速)
控制量
(蒸汽流量)
—
比较器

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