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期中复习资料
注标记★与☆的为会考标准中c级要求，即分析、设计题，其中☆部分请看书中案例
第一单元 结构与设计
1.1常见结构的认识
（书P1）结构：是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在结构，结构影响着它们的性质和功能。（书P4）从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
（书P5-6）构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
拉力：物体所承受的拉拽力
压力：挤压物体的力
剪切力：两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力
扭转力：反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力
弯曲力：作用于物体 ,使它产生弯曲的力
（书P8-11）结构的类型：
实体结构 结构本身实心，受力特点：外力分布在整个体积中 如：实心墙、大坝、冰山
框架结构 由细长的构件组成，特点：支撑空间而补充满空间 如：铁架塔，建筑用脚手架、厂房的框架、栅栏、竹排。
壳体结构 受力特点：外力作用在结构体的表面上 如：摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳、圆形陶瓷装饰品、高层建筑的穹顶、钢化玻璃锅盖、汽车外壳、人的头盖骨。
组合结构 如：圣彼得大教堂、自行车、埃菲尔铁塔（塔身由钢铁部件的框架组成，塔脚由石砌礅座组成）、古罗马斗兽场等
在某种情况下鸡蛋、头盔等壳体结构可以承受很大的外力而不破裂，是因为壳体结构的受力特点是外力作用在结构体的表面上
1.2稳固结构的探析 ( file: / / / H:\\通用技术必修2\\第一单元结构与设计\\2、稳固结构的探析\\真实的谎言片段.avi" \t "_parent )
（书P12）一、结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有的平衡状态的能力。（例如：停在路边的自行车被风吹倒就可解释为在风的作用下自行车的稳定性不够）
（书P13-16）影响结构稳定性的三个因素：重心位置、支撑面积的大小和结构的形状
接触面与支撑面（理解即可）：接触面就是结构与地面接触所形成的面，支撑面是所有接触点所形成的几何图形
以下物体比较稳定的原因解释：
不倒翁：重心低 比萨斜塔不倒塌、单脚支撑的自行车：重心的垂线在支撑面内
家用落地扇的底座一般做得比较重，这是为了降低重心，增加电风扇的稳定性。底座做得比较大石为了增加支撑面面积，都是为了使落地扇更稳定
结构的形状：如照相机的支撑架常使用三脚架：因为三角形是最稳定的形状；
A字形梯载人时能稳定的原因：主要可从梯子的形状、梯子的重心两方面分析　A字形两边支脚分别与地面支撑，中间由拉杆固定，当人站上梯子时，人和梯子的重心落在两边的支撑脚与地面的范围内。如果没有梯子中间的拉杆，梯子的支撑脚与地面的位置不能固定，当人站上梯子时，A字形结构被破坏，失去平衡．
物体 受到的外力 不稳定的主要原因 怎样才能更稳定
广告牌 风的推力 受力面积过大，重心过高，支撑面积小 1、减小受力面积：可以直接减小广告牌的面积，也可以采用网状结构材料制作广告牌板2、降低重心：增加较重的广告牌底座3、扩大支撑面积：增加较大的广告牌底座或者外加钢丝与主体形成三角形支撑
落地灯 碰撞 重心过高，支撑面积小 1、降低重心：增加较重的落地灯底座2、扩大支撑面积：增加较大的落地灯底座或者外加钢丝与主体形成三角形支撑
底小口大的空竹篓 碰撞 质量小、支撑面积小 1、增加质量：采用密度更大的材料制作如：不锈钢2、扩大支撑面积：增加较大的落地灯底座或者外加钢丝与主体形成三角形支撑
二、结构的强度
结构的强度是指结构具有的抵抗破坏的能力。如：拔河的绳子断裂就是因为绳子结构的强度不够
★影响结构强度的三因素：结构的形状、结构的材料与连接
钢筋混凝土结构：钢筋抗拉，混凝土抗压
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。
刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。
☆1.3简单结构的设计
结构设计应考虑的主要因素有: 符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求, 安全因素, 公众和使用者的审美需求, 使用者的个性化需要,对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。
1.4经典结构的欣赏
★典型结构设计的欣赏与评价
欣赏结构设计作品，可以从技术和文化两个角度进行
“飞檐”的功能：扩大采光面，有利于排泄雨水
第二单元 流程与设计
2.1生活和生产中的流程
流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。
流程中的若干阶段或小的过程叫做环节
时间上的先后顺序叫做时序。有的时序能颠倒，有的时序不能颠倒。
流程的表达方式1、文字表达2、表格表达3、图示表达4、模型表达5、动画演示
★★简单的流程图、流程的表达（方框箭头图）-----流程的主要表达方式，有串行、并行两种画法结合
时序和环节的特点：环节分法不一，可再分；时序：针对环节来说，有些环节的时序可颠倒，有些不可颠倒（比如：使用高压锅时要先放汽再开锅盖，否则有可能引发爆炸。），有些可同时进行
案例分析：洗衣、煮饭与烧菜的流程安排
洗衣机洗衣：1小时、烧菜：40分钟、电饭锅煮饭：30分钟、吃饭：20分钟、读报：10分钟
合理安排流程对生活的意义：提高效率、使生活变得有序、合理、使生活更为安全、使生活质量更高。
合理安排流程对生产的意义：有效组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境。
★流程分析
（书P53练习题1）自行车补胎流程中，用锉子将洞口四周的胎皮锉毛，使必不可少的一个环节，目的使为了增大摩擦力，使补丁与胎皮的附着力更强。完整的补胎流程是：
2.2流程的设计
★流程设计应考虑的基本因素
工业流程设计中的基本因素：材料、工艺、设备、人员、资金、环境。
农业生产中还要考虑：气候、季节、自然灾害、生态平衡等。
（书P51）处于城乡结合地带的某乡，现要在乡里新建一个小化工厂，在流程设计上应考虑哪些因素？
国家的法律法规、降低能源和原材料消耗、减少污染排放、在资金允许的情况下选用精良设备和技术人员、工艺方案、以提高生产效率。
要把北方的大豆移栽到南方，在流程设计上要考虑哪些相关因素？
要考虑：资金、季节、气温、湿度、土壤、病虫害、是否破坏生态平衡、。
2.3流程的优化
★流程的优化过程所应考虑的主要问题
流程的优化：在流程的设计和实施过程中，要对流程进行不断的改进，以期取得最佳的效果，这样的改进过程称为流程的优化．
流程优化的目的：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
流程优化的指标：工期优化，工艺优化，成本优化，技术优化，质量优化等
流程优化的条件：流程优化与材料，设备，工艺，人员，资金，环境等有着密切的关系
三种切削法的比较
切削法 利用大块材料直接加工
优点：工艺简单， 缺点：耗时长，生产率低材料利用率低
少切削法 利用粗胚加工
优点：切削量少，材料浪费少，生产效率高 缺点：工序多，设备多
无切削法 将原材料熔化后浇注到模具
优点：无材料浪费
第三单元 系统与设计
3.1系统的结构
系统的含义：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。
构成系统的三个条件：A.两个或两个以上的要素B.要素之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体；C. 具有的各要素没有的特定功能
什么是子系统系统根据一定的标准可划分为若干个子系统
系统的类型
根据不同的原则和情况
自然系统、人造系统
实体系统、抽象系统
（书P64案例分析答案）1.车把的作用：控制自行车的方向2.脚蹬的作用：将人脚踩的力传递到链轮链条上3.链轮和链条的作用：将动力传递到后轮驱动自行车前进4.前后车轮的作用：车轮的滚动带动自行车整体行进5.车闸的作用：控制自行车的速度，刹车制动
1.车闸的橡皮松了：刹车不灵
2.车把固定螺钉松了：方向把不准
3.链条断了：无法行进
4.车轮的辐条断了：受力不均容易引起车圈变形
（书P66马上行动答案）制动子系统：刹车柄、车闸、连接线等；承重子系统：车架、鞍座、后车座等
系统的基本性质
整体性是系统的最基本特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。系统的整体功能大于各部分功能之和，即“1+1>2”，整体的功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。系统的任何一个要素或部分发生变化或出现故障时，都会影响到其他要素（部分）或整体的功能的发挥。
（书P69）
现象 原因
三个和尚没水吃， 三个人共同构成了一个系统，每个人都是其组成要素之一，如果三人之间的协作关系处理的不好反而办不好事情
三个小皮匠顶个诸葛亮 三个小皮匠构成一个整体，整体的功能大于单独的个体功能之和
一着不慎，全盘皆输 说明在一个系统中局部对整体的制约，部分的变化会影响整体的变化，甚至还会对局部产生决定性的影响
丢卒保车（或法国雕塑家罗丹砍去巴尔扎克雕像的双手） 做任何事情，都要重视整体效应，（“车”对整体的作用大，）必要的时候，要舍得抛弃部分而保全整体
（书P74练习1）“木桶原理”解释：木桶由若干块木板组合而成，若把木桶看做一个系统，每块木板就是要素，系统的某一要素（最短的木板），会影响整体的系统功能（盛水高度）
“阿波罗登月计划”中没有使用一项别人没有的技术。飞船的任何一个部件都不具有上天的功能，然而登月飞船却具有了宇宙飞行的功能。整体的功能大于单独的个体功能之和，即“1+1>2”，整体的功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。
（2）相关性：指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系
（3）目的性：指任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这是区别不同系统的标志。
（4）动态性：指任何系统都是一个动态的系统，处于运动变化和发展之中。
（5）环境适应性：指一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化。
如：“春捂秋冻”：人自身就是一个系统，春天穿多一些是对冬天的一种适应和衔接，秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。
冰箱的放置位置要与墙保持一定的距离，其目的使为了适当的散热空间，以保持它能正常工作。
“春捂秋冻”、冰箱的放置、飞机克服大气对流的影响都说明系统有环境适应性
3.2系统的分析
★系统分析的基本方法和一般步骤（系统分析的主要原则）
系统分析的思想 ：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效处理步骤和程序，或对原来的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。
系统分析的步骤：
系统分析的主要原则：
1.整体性原则：系统分析首先着眼于系统整体，要先分析整体，在分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。
比如一些地区道路在较短的时间内分别为例如不同目的（如铺设通讯线路、铺设煤气管道、下水管道修理）进行了多次施工，给生活带来了不便，若能通过一次施工同时达到这些目的则更符合系统设计的整体性原则
2.科学性原则：系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。
3.综合性原则：系统分析总是为实现系统目标服务的。当存在多个目标时，需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
系统优化是指在给定的条件（或约束条件）下，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）。即达到最优的效果。
★分析影响系统优化的因素：是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调节的因素（具体内容书P81-84思考）
3.3系统的设计
☆简单系统的设计方法
☆系统的设计
第四单元 控制与设计
4.1控制的手段与应用
(书p97)控制：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。
明确控制现象：明确控制对象、明确控制要达到什么目的、明确控制要采取什么手段。
人的干预：人工控制；自动控制
控制手段：
执行部件：机械控制；电子控制；液压控制；气动控制等等
生活：提高人们的生活质量，人类能够在一定程度上按自己的意思改变周围的环境，使之能满足人们的需要。
国防：……………………………………………………………………………………
控制的应用意义
生产：能知道一些生活中的实际例子。
4.2控制系统的工作过程与方式
控制系统：任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成了一个系统，称为控制系统。
开环控制系统： 输出量不对系统的控制产生任何影响。
控制系统：
闭环控制系统：
开环控制系统工作过程图：
洗衣服1小时
煮饭30分钟
烧菜40分钟
吃饭20分钟
总共耗时1小时10分钟
看报纸
10分钟
扒胎
查漏
研磨洞周围胎皮
研磨补丁
涂胶
贴补丁
装胎
明确问题设立目标
收集资料制定方案
分析计算评价比较
检验核实作出决策

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