資源簡介

高二通用技術導學案
第一單元：結構與設計
第一節 常見結構的認識
學習目標
常見結構的認識
1、結構的概念（a了解）
2、結構的受力（b理解）
3、結構的分類（b理解）
3、結構的分類（b理解）
課前預習
1、結構的概念（a了解）
結構是指事物的各個組成部分之間的有序 和 。
力學角度結構的概念：從力學角度來說結構是承受 的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
2、結構的受力（b理解）
受 ：物體所承受的拉拽力。（拔河比賽）
受 ：擠壓物體的力。（趁熱打鐵）
受剪切：兩個 很近，大小 ，方向 ，且作用于同一物體上的平行的力。（剪草坪）
受彎曲：作用于物體，使它產生 的力。（釣魚）
受扭轉： 方向向物體兩端均勻施力，使物體發生 形變的力。（擰衣服）
注意：受壓和受剪切的區別是兩個力是否作用在同一條直線上。
3、結構的分類（b理解）
實體結構：實體結構通常是指結構體本身是 的結構。受力特點：外力分布在整個 。如實心墻、大壩等。
框架結構：框架結構通常是指結構體由 的構件組成的結構。特點：支撐空間而不充滿空間。如鐵架塔、建筑用腳手即、廠房的框架等。
殼體結構：殼體結構通常是指 的結構。受力特點：外力作用在結構體 上。如摩托車的頭盔、飛機的外殼、貝殼等。
注意：由以上兩種或兩種以上的基本結構類型組合而成的稱為 結構。
課堂練習
1、如圖是錢塘江大橋，從結構的形態來看，橋墩所屬的結構類型是（ ）
橫跨于兩個橋墩之間的橋梁所屬的結構類型是( )
A．實體結構 B．框架結構
C．殼體結構 D．組合結構
2．一輛汽車停在兩個橋墩之間的橋梁上，橋墩的受力形式為（ ） 橋梁的受力形式為( )
A．壓力 B．拉力 Ｃ．彎曲力 D．剪切力
3．懸索橋上的繩索除了承受自身的重力外，主要是承受( )
A．壓力 　　　　 B．扭轉力 　　　 C．剪切力 　　　　 D．拉力
4、吊扇在啟動瞬間，吊桿的主要受力形式有( )
①拉力 ②壓力 ③剪切力 ④扭轉力
A．①④ B．①② C．①③ D．②③
鞏固練習
1、結構是指（ ）
A、構成自身的空間形態 B、事物各個組成部分的有序搭配和排列
C、承受力和抵抗變形 D、可承受力的非架構形態
2．如圖所示是竹、木混合材質的躺椅，其結構類型主要體現為( )
A．殼體結構 　　　 B．實體結構
C．框架結構 　　　 D．其他結構
3、自行車的結構屬于（ ）
A、實體結構 B、框架結構 C、殼體結構 D、組合結構
4、尼龍搭扣是利用自然中（ ）的結構而發明的。
A、葉邊上有齒的小草 B、植物
C、植物的種子 D、蒼耳子
5、結構的構件受力多種多樣，基本的受力形式有（ ）
①受重力 ②受拉、受壓 ③受剪切力、受扭轉 ④ 受彎曲
A、①②④ B、①③④ C、①②③ D、②③④
6、利用螺絲刀將螺絲釘按緊并往里面旋緊，這時螺絲刀的主要受力形式有（ ）
A、受壓、受剪切 B、受壓、受扭轉 C、受拉、受剪切 D、受彎曲
7、在下列對磚頭進行的測試中，（ ）是抗壓性能測試。

第7題圖
8．在舉辦運動會的時候，運動員在單杠上做大回環姿勢時，會使杠體產生（??? ）變形。
A拉伸???????? B彎曲???????? C壓縮???????? D斷裂
9、發生交通事故時，摩托車手的頭盔能有效保護車手的頭部安全，是因為（ ）
A、頭盔的殼體結構能分散撞到頭盔上的力
B、頭盔的殼體結構能吸收撞到頭盔上的力
C、頭盔的框架結構能分散撞到頭盔上的力
D、頭盔的組合結構能吸收撞到頭盔上的力
10、下列結構中，不是殼體結構的是 （ ）
A、子彈殼 B、鉛球 C、牙杯 D、頭盔
11、雨傘傘骨通常有曲臂、撐桿、傘柄組成，如圖所示。當撐開雨傘時
（1）曲臂、撐桿的受力形式分別是什么？
（2）雨傘傘骨屬于哪種結構類型？
第二節 穩定結構的探析
學習目標
穩定結構的探析
1、結構的穩定性,結構的強度概念（b理解）
2、影響結構穩定性主要因素（b理解）
3、影響結構強度的主要因素（c應用）
課前預習
1、結構的穩定性（b理解）
是指結構在 的作用下維持其 的能力。
2、影響結構穩定性主要因素（b理解）
A、 位置的高低（不倒翁）
B、結構與地面接觸所形成的 的大小（照相機的三腳架）
C、結構的 。（紙張折疊后就能穩定地立在桌子上）
3、結構強度：結構具有的 的能力。（b理解）
4、影響結構強度的主要因素（c應用）
結構的 、使用的 、構件之間的 等。
5、 就是構件的單位截面積上所產生的內力。關系式表示：
6、結構構件的連接通常有 連接和 連接。
7、結構決定著事物的性質，也直接影響事物的功能。結構的改變可能導致 的變化。
課堂練習
1、如圖所示板凳的凳腳向外傾斜，這主要是為了（ ）
A、增加板凳的強度 B、增加板凳的穩定性
C、突出板凳的美感 D、方便凳子間的疊放
2、如圖所示臺鉆，下列選項中不能有效提高穩定性的是（ ）
A、增加臺鉆底座的重量
B、減輕頂部電機的重量
C、升高臺鉆立柱的高度
D、增大底部的支撐面積
3、下列有關竹椅的設計中，與提高竹椅強度無關的設計是（ ）
A、使用竹管為主要材料
B、椅腳之間的橫檔結構及三角形框架形狀
C、采用插接為連接方式
D、椅子靠背的設計考慮到重心的偏離角度
4、如圖所示的液壓升降平臺，升降構件之間采用（ ）
A、剛連接 B、鉸連接 C、滑槽連接 D、焊接
鞏固練習
1．影響結構穩定性的因素有（??? ）。
①物體的形狀。②材料。③材料之間的聯接方式。④物體重心的位置。
A①②③??????? B②③???????? C①④????????? D①②③④
2．下列因素對鋼筋混凝土電線桿的穩定性影響最大的是( )
A．電線桿的直徑 　　　　 B．電線桿在地面處的截面積
C．電線桿周邊風的大小 　 D．電線桿地下的深度
3、不倒翁“不倒”的主要原因是（ ）
A、構成其材料的強度大 B、其形狀的美觀性較好
C、其底部接觸面小 D、其重心低，底部接觸面是光滑的弧面
4、單腳支撐的自行車的穩定性是利用了（ ）。
A、重心位置 B、支撐面積的大小 C、結構的形狀 D、綜合利用以上各因素
5、結構具有抵抗被外力破壞的能力。是指結構的（ ）
A、穩定性 B、內力 C、應力 D、強度
6、在相同尺寸的一根竹竿和一根脆性塑料竿上不斷加掛相同質量的重物時，發現脆性塑料竿先斷裂。其原因是（ ）
A、抗拉性較差 B、抗壓性較差 C、內力大之故 D、受扭轉力之故
7、鉆石有令人難以置信的強度，它有碳元素構成的分子結構為四面體，每個面都是三角形，這說明了結構的強度與下面那個因素有關。（ ）
A、重心位置 B、結構的材料 C、結構的形狀 D、綜合利用以上各因素
8、如右圖．椅子的腳粗細不一，一個人坐上去之后，關于A、B兩處應力的大小，下列說法正確的是( )
A． A處應力大．B處應力小
B．A處應力小，B處應力大
C． A、B兩處的應力一樣大
D．A、B兩處的應力大小不能比較
9、如果一個構件在5的橫截面積上，受到外力的作用，產生了20N的內力，那么該構件的應力是（）
A、25Pa B、15Pa C、4Pa D、100Pa
10、下屬于鉸連接的是（ ）
A、套管連接 B、合頁連接 C、螺紋連接 D、插接
11一般情況下，不銹鋼杯比紙杯的強度大，這說明了結構的強度與下面那個因素有關。（ ）
A、重心位置 B、結構的材料 C、結構的形狀 D、綜合利用以上各因素
12、高二（1）班李明同學在教室里布置了一些花草，
他把直桿AB的一端固定在墻上將吊蘭掛起來，
如右圖所示。
（1）結構受力的五種基本形式有彎曲力、扭轉力、壓力、拉力和
剪切力。請說出AB桿的主要受力形式。
（2）簡述這個結構存在的缺陷。
（3）在不改變桿的固定點A和懸掛點B的前提下，你對這個結構有什么改進建議？
請用一句話說明并在原圖上直接標注。
第三節 簡單結構的設計
學習目標
簡單結構的設計
1、結構設計應考慮的主要因素（b理解）
2、能確定一個簡單對象進行結構設計。
課前預習
1、結構設計的目標及要求
結構設計應以 的實現為基本目標，應滿足 ，滿足 的基本需求。
2、結構設計應考慮的主要因素（b理解）
結構設計應考慮的主要因素有：符合使用者對設計對象的 和 要求， 因素，公眾和使用者的審美需求，使用者和 需求，對設計對象的成本控制要求和一定的 等。
課堂練習
1、某產品由拖把、洗滌桶，甩干裝置組成（如圖所示）。該拖把形態新穎，操作方便，握把舒適，但拖地效果一般。腳踩踏板經傳動裝置轉動甩干筐可甩干拖把，但踏板與傳動裝置容易膠離，導致無法工作，而且損壞之后不易維修。因踏板與傳動裝置容易脫離，若要改進該部分結構，一般不需要考慮的因素是（ ）
A．濕拖把的最大質量B．腳踩力的大小C．傳動裝置的結構D．洗滌桶的質量大小
2、高二（5）班的同學用木條、乳膠等做了一個長方形的獎狀框用來放置他們獲得的榮譽獎狀（如圖一）。他們發現這個結構容易變形，便提出了如下四種改進方案（如圖二）。你認為不合適的方案是（　　）。
3、小劉家里的長木凳凳腳與凳板間的連接處出現了松動，以下加固方法中，既美觀又有效的是（ ）
鞏固練習
1、小天同學用卡紙設計制作的建筑模型。在進行這項設計時，小天同學優先考慮的因素是（ ）
A、功能 B、強度 C、安全 D、使用壽命
2、接上題，若要提高該結構的強度，可以（ ）
A、制作一個尺寸更小一點的模型 B、制作一個尺寸更大一點的模型
C、使用小木棍及薄木板等材料重新制作 D、增大建筑模型底部與地面的支撐面積
3、某高校學生設計了一種可伸縮公交車吊環，通過按下把手的按鈕可以調節吊環的長度。該產品設計考慮的主要因素是（ ）
A、公眾的審美需求 B、實現一定的功能
C、人的個性化需求 D、設計對象的成本
4、殘運會上籃球運動員使用的籃球輪椅應具有一定的強度，以下沒有體現強度的設計是（ ）
A、選用特制的合金材料 B、主體框架采用剛連接
C、增加了輪椅中軸 D、具備較低的重心
5如圖所示的結構承受豎直向下力F的作用。該結構的材料選擇不合理的是（ ）
A、AB選擇硬支撐桿 B、AB選擇足夠強度的繩索
C、CD選擇硬支撐桿 D、CB選擇足夠強度的繩索
6、如圖所示的凳子，使用時凳腳容易往外撐開。以下四種加固方法中最合理的是
7、小黃發現同學們在課桌上放置的水杯易被碰倒，于是構思了如圖乙所示的杯托，可以夾持在課桌（圖甲所示）面板的邊沿。他分析該方案，發現了以下問題：
①僅依靠U形槽夾持，杯托容易脫落；
②杯子放在杯托的凹陷處，還是容易被碰倒；
③杯托占用過多通道空間。
請你重新設計一個夾持在課桌面板邊沿的杯托，要求杯子取放方便，并解決上述問題。完成下列各題。
(1)在設計之前需要收集相應的信息，下列信息中：
①桌子高度；②面板的厚度；③面板外伸部分的尺寸；
④桌面的大小；⑤杯子的形狀與尺寸；⑥杯子的材料。
你認為需要收集的是 ▲ 。（在有“ ▲ ”處填上相應的字母）
A.①②③ B．②③⑤ C．③④⑤ D．④⑤⑥
(2)用草圖表達你的設計方案，必要時用文字說明。
(3)請說明你的設計方案中是如何解決杯托占用過多通道空間的問題。
(4)制作完成后需要對杯托進行技術試驗，這些試驗包括：
①與桌子的連接是否牢固的試驗；
②杯子取放是否方便的試驗；
③杯子放在杯托上是否穩定的試驗；
④夾持是否方便的試驗；
⑤杯托受撞擊后是否損壞的試驗。
其中屬于強度試驗的是 ▲ 。（在有“ ▲”處填上相應的序號）
第四節 經典結構的欣賞
學習目標
經典結構的欣賞
經典結構的欣賞與評價（b理解）
課前預習
經典結構的欣賞與評價（b理解）
賞析結構設計作品,可從 與 兩個角度進行。　　（1）技術的角度主要有：結構功能、穩固耐用、造型設計的 、材料使用的合理性， 的精湛程度等。　　（2）文化的角度主要有：文化寓意與傳達，公眾認可的美學原則，反映的 、民族、
方面的特征、結構的 特征等。
課堂練習
1、趙州橋造成“敞肩拱”主要是為了（ ）
A、方便車馬通 B、減小水的沖力、節省材料、減輕橋的自重 C、美觀 D、個性化
2、古建筑中的飛檐設計有利于（ ）
A、提高建筑的穩定性 B、提高建筑的強度
C、節省成本 D、擴大采光面、有利于排泄雨水
3、古建筑中的斗拱的作用是為了（ ）
A、美觀 B、個性化 C、承托飛檐 D、承托屋面
鞏固練習
1、賞析結構設計作品，可從技術角度和文化角度進行，下面不屬于技術角度的是（ ）
A、結構的穩固耐用 B、材料的使用
C、工藝的精湛程度 D、公眾認可的美學原則
2、古人在進行建筑結構設計時，一般以木頭作為民房教案材料，下面解釋錯誤的是（ ）
A、當時木頭材料容易獲取，而且人們也掌握了木材的操作工藝
B、木建筑要比茅草屋的強度更大，能抵抗更大外力的破壞
C、因為當時人們還沒掌握其他材料的工藝
D、因為當時磚石材料主要用于陵墓的建筑
3、如圖為丹麥設計師潘頓1959年設計的潘頓椅，下列敘述是從（ ）
潘頓椅具有優美、典雅的形態，自由流暢的曲線
潘頓椅具有強烈的雕塑感，色彩十分鮮艷
潘頓椅是全世界第一張一次模壓成型的S形單體懸臂椅
潘頓椅顛覆了現代主義的一貫看法
第二單元：流程與設計
第一節 生活和生產中的流程
學習目標
生活和生產中的流程
１、流程的含義（a了解）
2、流程對生產、生活和工作的意義（b理解）
3、常見的流程表達方式（c應用）
4、簡單的流程圖（c應用）
5、流程分析（c應用）
課前預習
１、流程的含義（a了解）
流程是一項活動或一系列連續有規律的 或 進行的程序。任何流程都包括
和 。時序即時間上的先后 。環節即完成某個具體目標、組成某項生產或某個活動過程的若干個 或小的 。
2、任何流程都反映了一定的 ，體現出一定的 。
3、流程對生產、生活和工作的意義（b理解）
（1）提高效率（2）使生產、生活及工作有序、合理（3）保障安全（4）提高質量（5）保護環境等
4、常見的流程表達方式（c應用）
文字表達、表格表達、圖示表達等，模型表達、動畫演示等。最常見的還是方框流程圖（即用 表示時序、用 表示環節）。
課堂練習
1.下面關于流程的敘述錯誤的是（?????? ） A、在生產活動中，針對各種不同的生產過程和工藝要求，往往會有相應的流程
B、流程有幾個或多個環節組成
C、流程中各個環節出現的時間順序是不能改變的
D、流程是指若干環節隨著時間變化，依序完成的進程流
2．對流程表述錯誤的是（? ）。
A．科學的流程等于效率，等于質量
B．某些流程可以通過改變時序達到優化
C．所有流程都是由環節和時序組成的
D．流程只能用流程圖表達
鞏固練習
1、人們郵寄包裹的流程一般是：取包裹單——購買標準包裝箱——包裝密封——填寫包裹單——交寄手續——收回執單。我們看到，他的全部過程，可以分解為若干小的過程，每個小過程都有明確的任務。我們把這些小過程稱為（ ）
A、步驟 B、時序 C、環節 D、順序
2、下面關于流程中環節和時序的說法正確的是（ C ）
A、任何流程環節的先后順序（時序）都是可以調整的
B、任何流程環節的先后順序（時序）都不能調整
C、有的順序可調，有的順序不可調
D、環節多的流程才能調整
3.下列圖表中，不是流程圖的是（ ）
A．列車運行時刻表? B．學校課程表?
C．產品加工工序表? D．零件的三視圖
4、下列哪個例子不是體現流程在生產生活中的應用 （ ）
A、煎蛋時先放油在放蛋 B、電腦主板生產的自動化流水線
C、學校教學樓頂上的大時鐘 D、十字路口紅綠燈的變化
5、我們每周都按照本班的功課表來進行課程的學習，功課表屬于流程的（????? ）表達方式。
A、文字???? ? B、模型????? C、表格?? ??? D、動畫
6、同樣炒一種菜，若在出鍋前放碘鹽，碘的食用率可達62.3%，炸鍋時放碘鹽，碘的食用率僅為18.7%，這說明科學合理的流程對生活有什么意義？（ ）
A、提高效率 B、提高生活質量
C、使生活變得有趣、合理 D、使生活更為安全
7、使用高壓鍋時要先放氣再開鍋蓋，否則有可能引發爆炸。從流程的角度來說，下列觀點錯誤的是（ ）。
A、生活中處處有流程
B、不可顛倒的時序往往反映了事物的內在規律
C、合理正確的流程引導我們正確做事
D、任何流程的時序都是可以更改的
8、流程設計應考慮的基本因素是（ ）
A、流程的環節 B、流程的時序
C、流程是否已經優化 D、事件活動的內在屬性和規律
9、小李在實驗室做氫氣燃燒釋實驗，他將試管中收集好的氫氣未經驗純就直接點燃，導致試管炸裂。這個事例告訴我們（ ）
A、盛裝氫氣的試管太小
B、驗純環節是可有可無的
C、有些流程的環節是不可缺少的
D、氫氣燃燒實驗是危險的，不該在實驗室操作
第二節 流程的設計
學習目標

流程的設計
1、流程設計考慮的基本因素（c應用）
2、流程設計的步驟（a了解）
3、簡單流程設計（c應用）
課前預習
1、流程設計考慮的基本因素（c應用）
生產活動的流程設計的基本因素主要有：材料、設備、 、人員、 、環境等
農業生產的流程設計還應考慮 、季節、自然災害、生態平衡等因素。
2、流程設計的步驟（a了解）
圖：
3、簡單流程設計（c應用）
流程設計舉例：小鐵錘的加工流程設計（書P52～53）
①確定目標，明確任務：制作小鐵錘
②分析基本因素：設備：常用的金工工具、臺鉆、砂輪機、熱處理設備等；
材料：45號鋼和q235棒料；
工藝：采用手工加工、鐵鋸下料、錘頭部分的加工用 銼平面、 鉆孔、手工攻絲、錘柄部分的圓頭有砂輪機磨削、螺紋用板牙套絲;
熱處理：淬火。
③明確主要事項(步驟)：制作錘頭、錘柄、裝配。
④劃分環節，確定時序，畫出加工流程圖
課堂練習
1、小明經過調查得知自行車正確的補胎流程為：扒胎(查漏(磨漏氣處胎皮(涂膠貼補丁(裝胎，其中環節缺一不可。經過這一流程要實現的目標是（ ）
A、安全 B、提高自行車的騎行舒適度
C、優化自行車的質量 D、保證補胎質量
2、要在金屬零件上鉆兩個孔（如圖甲所示）。確定圓心位置的
劃線流程最合理的是
、
3、錘頭的加工流程:
4、錘柄的加工流程：
鞏固練習
1、小李在設計的機器人結構中，用到了如圖乙所示的連接頭，并由圖甲的圓柱體材料加工而成，下列加工工藝流程設計合理的是（ ）
A、劃線(鋸割(劃線(鉆孔2(鉆孔1(銼削（打磨）
B、劃線(鋸割(鉆孔1(鉆孔2(銼削（打磨）
C、劃線(鉆孔2(鋸割(鉆孔1(銼削（打磨）
D、劃線(銼削（打磨）(鋸割(劃線(鉆孔2(鉆孔1
2、手工鍛打菜刀，完成該刀的制作要經歷數十道工序，對其工序進行合理整合后可劃分淬火等環節，下列對該刀制作流程設計合理的是（ ）
A、選材(淬火(鍛打成形(銼刀制刃(開刃(安裝手柄
B、選材(鍛打成形(銼刀制刃(開刃(淬火(安裝手柄
C、選材(鍛打成形(銼刀制刃(淬火(開刃(安裝手柄
D、選材(安裝手柄(鍛打成形(銼刀制刃(開刃(淬火
3、若在傳統刀具制作流程基礎上，應用激光和納米技術在刀刃上覆蓋納米陶瓷、鎢等合金工藝，可大大提高菜刀的耐磨性。該制刀工藝流程的改進主要得益于（ ）
A、材料的加工方法 B、資金的影響
C、工藝要求 D、技術水平的發展
4、小張準備設計制作一個木質衣架，畫好草圖和視圖后，在設計制作流程時，不必考慮的是( )
A、加工工具 B、加工精度 C、木料質地 D、原料成本
5、小峰同學利用假日在他家后院種植一棵芒果樹苗，其種植環節主要有：①放樹苗培土，②挖坑，③澆水，④施農家底肥，種植果樹的正確流程是（ ）。
A.①(②(③(④ B. ②(①(③(④
C. ②(④(①(③ D. ①(②(④(③
如圖是某報警中心處理事故的流程圖。當報警中心接到報警人報警，并決定出警時，原來需要先詢問各警車的位置再出警；現在各警車上安裝了GPS定位裝置，報警中心可以隨時掌握警車的位置，直接指派就近的警車出警。請回答6- 7題。
6、安裝了GPS定位裝置后，對流程起到優化作用。有關該流程的優化目的，不正確的是
A.準確定位事故地點 B．提高服務質量
C．加快出警的速度 D．實現科學調度
7、警車上安裝了GPS定位裝置，其在流程中發揮作用的主要環節是
A．報警 B．指派
C．受理 D．回復
8將電線接入插座的操作環節如圖所示。正確的操作流程是：（ ）
①接電線
②剝電線
③裝插座面板
④緊固電線
⑤拆插座
A．⑤一①一②一④一③ B．⑤一②一①一④一③
C．②一①一⑤一④一③ D．②一①一④一⑤一③
9、在鋸割條形鐵時發現鋸條上的齒已經磨平，現在要換新鋸條。
正確的流程是：（ ）
A、旋松螺母→取下鋸條→旋緊螺母→安上新鋸條
B、取下鋸條→旋松螺母→安上新鋸條→旋緊螺母
C、旋緊螺母→取下鋸條→安上新鋸條→旋松螺母
D、旋松螺母→取下鋸條→安上新鋸條→旋緊螺母
10指紋鎖的工作原理是通過提取指紋圖像的特征進行身份識別。指紋鎖的工作流程可以分為下列幾個步驟，正確的順序應該是（ ）
① 指紋圖像采集 ② 指紋圖像處理
③ 控制門鎖開啟 ④ 指紋圖像特征值的匹配
⑤ 指紋圖像特征提取
Ａ．①②⑤④③ Ｂ．①⑤②④③
Ｃ．①②③④⑤ Ｄ．①④⑤②③
11、如圖所示，將一鐵球加工成立方體鐵塊，立方體鐵塊對角線小于鐵球直徑。正確的加工流程是 ( )
A．鋸割、銼削基準面→劃線→鋸割其他五個面→銼削修正→成型
B．鋸割、銼削基準面→鋸割其他五個面→劃線→銼削修正→成型
C．劃線→鋸割、銼削基準面→鋸割其他五個面→銼削修正→成型
D．劃線→鋸割、銼削基準面→銼削修正→鋸割其他五個面→成型
12、將一矩形鐵塊加工成梯形鐵塊，使用的加工工具及先后順序為（ ）。
A．①③⑤⑥ B. ①③④⑥ C. ①②③④ D. ①③⑥④
第三節 流程的優化
學習目標

流程的優化
1、流程優化的意義及主要內容（b理解）
2、流程優化的條件（b理解）
課前預習
1、流程優化的意義及主要內容（b理解）
意義：提高工作效率、降低成本、降低勞動強度、節約能耗、減少環境污染、保證安全生產等。
優化（將某些串行工序變為并行工序以達到時間的縮短例如：洗衣、做飯、燒菜）
優化（制作或生產過程中工藝的改變而引起流程的變化例如：法蘭的加工方法由切削法變為少切削法）
流程優化的內容 優化（改變流程而達到降低成本的目的例如：郵遞員投遞路線的優化）
優化（流程優化的手段主要是引入新技術新設備而達到）
優化等（流程優化的目的主要是為了提高產品或服務的質量）
無切削法加工的材料有塑料和鑄鐵等（例如塑料洗臉盆和鑄鐵鍋）；六角螺母和斧子則用少切削法。
2、流程優化的條件（b理解）
外在條件：它建立在設備和工藝水平提高、人員的增加、資金的投入的基礎上內在條件：建立在對流程內在機理的進一步研究的基礎上。
課堂練習
1、做飯流程中，效率最高的是( )
2、上題中的流程優化屬于（ ）
A、工期優化???? B、技術優化???? C、工藝優化????? D、質量優化
3、某物流公司要將一車食品送往ABCD四個超市，每個超市接受四分之一食品。各超市之間的距離如圖所示（單位：千米），物流公司在O點處，送貨的合理流程應為以下那種排列：（ ）
A．ODABCO B．OCDABO
C．ODCBAO D．OCBAD0
4、運貨車選擇不同的運行路線這個案例當中，我們知道，選擇最優最短運輸路線，是以（ ）為主。
A、工期優化 B、工藝優化 C、成本優化 D、質量優化
5、法蘭以鋼材為材料制造的用于管道等的連接器件。從制作工藝上看，有切削法和少切削法兩種加工方法，從切削法到少切削法，（ ）
A、工期優化 B、工藝優化 C、成本優化 D、質量優化
鞏固練習
1、正確發揮抽油煙機的作用出發，下面哪個流程更優化（??? ）
A、點火----開機-----做飯----關機----閉火???
B、開機---點火----做飯----閉火---關機
C、開機----點火-----做飯----關機----閉火
D、 點火---開機---做飯---閉火---關機
2、下列有可能屬于流程優化目的的是（? ）。
①提高工作效率? ②提高產品質量? ③保護環境? ④節約成本
A①②????????? B①③??????? C④②??????? D①②③④
3、我國古代中醫經過長期的實踐，總結出了一套比較科學的診斷工作流程：望診、聞診、問診、切診、處方；但是現在，中醫的診斷也借助西醫的物理檢驗手段來加強中醫的診斷準確度，這樣的流程優化屬于（ ）
A、工期優化???? B、技術優化???? C、成本優化????? D、質量優化
4、郵遞員投遞線路的優化屬于(??? )
A、成本優化?? B、技術優化??? C、質量優化???? D、工藝優化
5、輥軸是用于軋制型鋼的組合輥芯軸,在工作時主要承受交變載荷和一定的沖擊力,其失效形式多表現為疲勞脆性斷裂。傳統的輥軸熱處理工藝為鍛后正火+擴氫退火+調質,整個生產過程需要3～4次加熱→保溫→冷卻,工序多、生產周期長、能耗高,僅正火就需要48h左右。通過合理選擇42CrMo合金鋼輥軸的鍛造成形與鍛后正火工藝,達到了提高增產增效的目的。其主要的優化是屬于（ ）。
A．工期優化 B．成本優化 C．工藝優化 D．技術優化
6、原先，人們到銀行或儲蓄所存取款需要填單，記財等工作，自從引入計算機管理系統后，大大提高了工作效率，請問，這種流程優化屬于：( )
A、工期優化 B、技術優化 C、成本優化 D 質量優化
7、小李在焊接好自行車設計的電路板后進行程序調試工作，發生設置的LED流水燈不亮，經檢測發現LED的一個引腳未焊，由于他沒有對電路板斷電，直接補焊，導致了整塊電路板發生了短路，浪費自己的時間和精力。對此下列說法錯誤的是（ ）
A、補焊和斷電時電路板設計流程中的兩個環節
B、補焊和斷電的時序是不可顛倒的
C、小李不斷電補焊是對流程的優化，短路時因為電路設計不合理
D、流程優化也應在安全保證的前提下進行
8、某公司陪送中心原來的商品配送流程圖如下：
后來，該公司配送中心對配送流程進行了優化，實現零庫存配送。優化后的流程圖如下：
根據上面文字材料，完成下列各題，在有“ ▲ ”處填上相應內容
（1）由于該公司配送中心減少了 環節，因此節省了存放空間；采用了
從而大大節省了人力。
（2）在優化后的配送流程中，最先需要配送需求信息的環節是 （請選擇一個選項，填寫序號）
A．自動分撿 B.自動打包 C.自動貼標簽 D.送貨
第三單元 系統與設計
一 系統的結構
【學習目標】
從應用的角度理解系統的含義
通過簡單的系統的案例分析，理解系統的基本特征
【課前預習】
1、由 、 、 、和相互制約的若干要素或部分組成的，并具有 的有機整體，稱為系統。
2、根據需要，可以對系統進行不同的分類，可以將系統分為 系統和人造系統；也可以將系統分為實體實體和 系統。
3、系統的基本特性包括整體性、相關性、 、 、 。
【課堂練習】
請將以下系統與所對應的系統類別進行連線
消化系統
城市生態系統
自然生態系統
Windows操作系統
導彈防御系統
電腦
2、不屬于構成臺燈作為系統的條件的是（ ）
A.臺燈有兩個以上的要素 B.組成臺燈的各要素相互聯系
C.臺燈具有照明功能 D.臺燈具有合理的外形
3、我們認為自行車是一個系統，其依據是（ ）
①它由兩個以上的要素構成 ②要素之間形成整體
③它具有代步的功能 ④它是一個成熟的產品
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①②③④
4、上海世博圓軸上的“陽光谷”，該建筑的內部采用鋼結構，若其中一根構件出現問題，會引起其他構件受力發生變化，從系統特性的角度分析，這體現了系統的（ ）
A、相關性 B、動態性 C、環境適應性 D、目的性
5、思考：下列的事例體現了系統的什么特性？
（1）舍不得孩子套不住狼。
（2）鐵路的路軌需要不定期的進行修護
（3）若橋梁的跨度增大那么梁的厚度也要相應增加。
（4）人們發明數控機床來提高加工的精確度
（5）家用冰箱與墻體保持一定的距離。
6、根據初步掌握的情況分析，“7·23”動車事故是由于溫州南站信號設備在設計上存在嚴重缺陷，遭雷擊發生故障后，導致本應顯示為紅燈的區間信號機錯誤顯示為綠燈。從系統的角度分析，下列說法中不正確的是（ ）
A．雷擊導致信號設備發生故障，說明該系統的環境適應性差
B．信號設備在設計上存在嚴重缺陷，說明該系統的目的性不明確
C．信號設備發生故障導致動車追尾，說明該系統的整體性差
D．信號設備發生故障導致區間信號燈顯示錯誤，說明系統具有相關性
【課后作業】
1、下列各項中，屬于自然系統的是（ ）
A、一個盆子 B、一片原始森林 C、一幢大樓 D、一顆藥
2、下列關于系統要素與系統功能的敘述，正確的是（ ）
A、要素的功能決定系統的功能
B、系統的功能決定要素的功能
C、要素的變化引起系統的功能變化
D、系統的功能發生變化，要素必然變化
3、從步槍被發明出來的時候起，步槍系統的各要素之間就存在著矛盾：為方便裝彈藥就必須縮短槍管（彈藥從槍管中裝進去，短槍管可以使裝彈藥過程更容易，）而恰恰相反，為了強化 “刺刀”功能，就必須加長槍管。這說明系統的要素之間（ ）
A、是相互聯系的 B、是相互作用的
C、是相互制約的 D、是相互依賴的
4、臺燈是一個系統，它由燈泡、支撐架、燈罩、開關、底座等五個部分組成。其中燈泡不能被稱作（ ）
A、環節 B、子系統 C、部分 D、要素
5．水(H20)是由氫和氧兩種元素構成，但當你口渴需要喝水時，分別吸人氫氣和氧氣并不能為你解渴，這說明 ( )
A．至少要有兩個或兩個以上的要素才能構成系統
B．各要素(部分)之間相互聯系、相互作用，按照一定的方式形成整體
C．系統整體所具有的功能是各個要素(部分)的功能中沒有的
D．系統包含子系統，它又是更大系統的子系統
6．“丟卒保車”，“一招不慎，全盤皆輸”是我們日常生活中的常用語言，它們主要反映了系統基本特性中的 ( )
A．整體性 B．相關性 C．動態性 D．目的性
7．在大自然中鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛獸追捕；刺猬身上長尖刺，使猛獸無從下口；黃鼬遇敵時突放臭氣，擾亂猛獸神志，影響其情緒，在其遲疑間跑掉。這是生態系統基本特性中的 ( )
A．整體性 B．相關性 C．動態性 D．環境適應性
8．任何一個機械傳動系統的零件之間都會有磨損，為了保持系統的性能，必須定期給零件添加潤滑劑或更換零件，這反映了系統的 ( )
A．整體性 B．相關性 C．動態性 D．環境適應性
9．飛機在空中飛行時，時常受到大氣對流的影響而產生顛簸，當飛機的檢測裝置接收到這一信號后，經過控制器的調節，能在很短的時間內調整好飛行狀態， 克服大氣對流對飛機飛行的影響，保持平穩飛行。這個現象說明了系統的什么基本特性 ( )
A．整體性 B．相關性 C．環境適應性 D．動態性
10、汶川大地震的級別達到8.0級，破壞力相當強，幾乎讓所有的房子倒塌，很多人在地震中喪生，更多的人都無家可歸，從系統的角度理解，下列說法中不恰當的是（ ）
A、房子作為一個系統，其抗震能力有待提高
B、房子的環境適應性不好
C、作為一個系統，房子的目的性不明確
D、群體建筑的相關性也是導致房屋倒塌的原因之一
二 系統的分析
【學習目標】
初步掌握系統分析的基本方法
理解系統優化的意義，能結合實例分析影響系統優化的因素
【課前預習】
1、系統分析一般是從系統的 出發，全面地思考與解決問題。
2、系統分析是為了發揮 ，實現 ；采用的方法是 的方法對系統加以周詳的考察、分析、比較、試驗；產生的結果是擬定一套有效的處理步驟和程序，或對原系統提出改進方案。
3、系統分析的一般步驟
①
②
③
④
4、系統分析的主要原則 性原則、 性原則 性原則
5、影響系統優化的因素是指
【課堂練習】
田忌—齊王
比分
方案一
上馬—上馬 中馬—中馬 下馬—下馬
方案二
上馬—上馬 下馬—中馬 中馬—下馬
方案三
中馬—上馬 上馬—中馬 下馬—下馬
方案四
中馬—上馬 下馬—中馬 上馬—下馬
方案五
下馬—上馬 上馬—中馬 中馬—下馬
方案六
下馬—上馬 中馬—中馬 上馬—下馬
【課后作業】
1、每只手表的心臟均有五個復雜的部分組成：驅動部分：即游絲發條；傳達部分：即齒輪推動系統；接受部分：即禽縱裝置；調節部分：即擺輪；顯示部分：時間的顯示。上述五個部分的運行好與否，取決于各個部分是否制造得精確，裝嵌功夫也必須絕對準確，絕不能有半點偏差。差之毫厘，謬以千里。稍有瑕疵即可破壞表的準確度甚至叫整只表停止運作。下列說法正確的是（ ）
A、手表這一系統有五個設計目的和要求
B、手表系統的各部分之間有點有聯系，有的沒有聯系
C、上述體現系統的相關性和整體性
D、手表的唯一目的就是計時
2、進行系統分析的出發點是為了發揮系統的整體功能，目的是（ ）
A、了解系統結構 B、明白系統的原理
C、熟悉系統的運行過程 D、尋求最佳決策
3、在比較水稻一年種兩季還是三季時，有人說三三進九不如二五一十，這體現了系統的什么方法（ ）
A、目標分析 B、任務分析 C、定性分析 D、定量分析
玻璃幕墻大約在20世紀80年代傳入北京、上海、廣州及深圳等大城市，現在大面積采用玻璃幕墻的建筑在國內隨處可見。玻璃幕墻是對傳統建筑墻體的優化設計，其最主要目的是改善建筑的采光質量；它的外觀華麗大方，具有現代化氣息，起到強化外立面的效果等。
根據上述案例，回答第4-5題
4、玻璃幕墻取代傳統的鋼筋混凝土墻，這種系統優化的意義是（ ）
A、獲取系統的最佳效益或最佳功能 B、改善系統的環境
C、降低系統的成本 D、改變系統的特征
5、這種系統優化的實現需要（ ）
A、減少約束條件 B、降低目標函數 C、減低影響因素 D、綜合各種因素
6、王林家新買了一輛汽車，為了節省燃油，采取了下列系統優化措施，其中不正確的是（ ）
A、合理使用汽車空調
B、保持氣壓合適
C、每次加油時把油箱加滿
D、減少不必要的負載
7、通過大量的實證，專家認為洞頭半島工程可能會破壞灘涂資源，但是對洞頭的勞動力利用、海洋資源利用、市場擴大、特色產業和企業經營機制運作等方面具有明顯的助益。因此，還是認同其實施。以下選項與上面的案例有關的是（ ）
A、專家進行了系統分析 B、專家進行了系統實施
C、專家進行了系統優化 D、專家進行了系統設計
8、高桿甘蔗與矮稈作物大豆的套種，對此下列分析錯誤的是（ ）
A、提高了土地產出率，實現了系統的優化
B、提高光能利用率，改善田間通風條件，從而減少了約束條件
C、是豆科與非豆科作物搭配，大豆固氮可為甘蔗提供氮肥營養，提高土壤肥力，改善了系統優化的影響因素
D、這種農業生產技術的創新必須經過系統設計
三 系統的設計
【學習目標】
通過簡單系統的設計案例的分析，初步學會簡單系統設計的基本方法
確定一個生活或生產中的簡單對象，根據設計要求完成系統的方案設計
【課前預習】
系統設計應考慮的主要問題
系統設計的
系統各部分的之間的
系統設計方案的
系統設計的一般步驟
根據系統設計的目標，將系統分解為若干
確定各子系統的目標、功能及其
對子系統進行技術設計和評價
對系統進行 技術設計和評價等
【課后作業】
1、從對手電筒進行調查分析、籌劃研究、評價實施、運行改善等，直到完成一個能滿足預定目標的手電筒系統，這一整個過程稱為（ ）
A、系統分析 B、系統設計 C、系統優化 D、系統整合
2、系統設計的一般步驟為：①對子系統進行技術設計和評價；②確定各子系統的目標、功能及其相互關系；③將系統分解為若干子系統；④對系統進行總體設計和評價（ ）
A、①②④③ B、③②④① C、③②①④ D、③①②④
3、小明學了系統與設計這一單元的知識后，準備為自己設計一份作息時間表，那么他在設計時應考慮的主要問題有：①如何收集相關資料，制定解決問題的各種方案；②設計作息時間表的目的與要求是什么；③怎樣優化作息時間表的設計方案；④怎樣運用系統的思想綜合考慮作息時間表的各個組成部分之間的關聯、沖突問題（ ）
A、①②③④ B、②③ C、③④ D、②③④
4、如果要使書房的書柜更具欣賞價值，那么應該側重改變書柜的（ ）
A、功能 B、造型 C、安全 D、強度
5、國家游泳中心“水立方”屋頂的水回收系統將回收的雨水處理后，用于外景補水，冷卻塔補水等，從而節約了水資源。關于該系統的設計下列說法正確的是（ ）
A、不需要考慮氣候的變化 B、不需要考慮屋頂的結構
C、只需要考慮雨水這個局部要素 D、考慮了資源的有效利用
6、有人要設計一個系統，在進行系統設計的時候，他需要注意的方面有（ ）
①系統由哪些部分組成 ②系統各部分具有什么功能
③各部分如何工作 ④如何解決矛盾沖突
A、① B、①②
C、①②③ D、①②③④
7、某中學新能源興趣小組設計了一個新能源實驗系統（如圖所示），系統由光伏發電裝置、風力發電裝置、逆變器（將直流電轉換成交流電）、交流電燈組成。
（1）將上述系統用下面方框圖表示，在方框中“ ”處填寫系統中的相應內容：
（2）興趣小組同學發現該系統不能存儲電能，他們購買了蓄電池組（直流電源），并設計了以下兩種蓄電池組接入方案，其中正確的方案是　　　（填寫A或B）。
第四單元 控制與設計
一 控制的手段與應用
【學習目標】
理解控制的含義
了解控制的手段
理解控制在生活和生產中的應用
【課前預習】
控制就是：人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向
。
2、理解任何控制現象，都要從控制的 是什么，控制要達到什么
和采取什么控制 三方面著手。
3、從控制過程有無人工干預的情形來分，控制系統可分為 和
4、按照執行機構的不同，控制可分為 、 、
。
【課堂練習】
完成以下控制的分類
控制事例
按人工干預屬于
按執行機構屬于
自行車(方向和速度)控制
擴音器的音量
手搖卷筆刀
煙霧報警器
紅外感應水龍頭
希羅的自動門
完成連線練習

【課后練習】
1、下列關于控制的敘述中，正確的是（ ）
A、控制技術僅僅指的是自動控制技術，不包括人工控制技術
B、控制技術在“嫦娥”奔月，遨游太空，數據實時傳輸中起著至關重要的作用
C、現代農業發展很快，菜農利用“滴灌”技術對所種的菜進行澆水，施肥，除蟲等操作不是控制現象
D、自動控制系統能在無人直接參與的情況下運行，甚至系統開始的“啟動”，也無需人參與就可自動運行
2、下列控制系統屬于自動控制系統的是（ ）
A、用按鈕開關控制電燈的開與關
B、普通水龍頭控制自來水管中水的流速與流量
C、恒溫花房內的溫度控制
D、自動擋汽車駕駛操控
3、農用塑料大棚能夠充分利用太陽能，和塑料隔膜的保溫，起到春提前、秋延后的保溫栽培作用，一般春季可提前30—35天，秋季能延后20—25天。這種塑料大棚結構簡單不消耗額外能源和電，其溫度調節方式為：( )
A.人工手動控制 B.電子自動控制 C.電腦程序控制 D.無須任何控制
4、由于傳統的鼠標有個長長的尾巴不方便，無線鼠標也就應運而生，移動無線鼠標就可以使光標移動，這種控制是（ ）
A、人工控制、機械控制 B、自動控制、液壓控制
C、人工控制、電子控制 D、機械控制、氣動控制
5、我們要理解一個控制現象，就必須弄清楚三個問題，這其中不包括（ ）
A、控制過程中受到哪些影響 B、對什么東西進行控制
C、要達到什么樣的控制結果 D、采取何種控制手段
6、豆漿含有豐富的營養物質，深受大眾喜愛，但自己制作豆漿卻非常麻煩，自從豆漿機研制出來后，每天喝一杯自己煮的豆漿變得非常方便。只要接通電源，豆漿機就會完成磨豆、煮豆漿的全過程，豆漿機的工作過程是（ ）
A、手動控制、機械控制 B、自動控制、機械控制
C、手動控制、電子控制 D、自動控制、電子控制
7.人們使用空調器對室內溫度進行調節，使人感到舒適．這是控制在（ ）方面的應用．
Ａ、生活　　Ｂ、生產　　Ｃ、農業　　　Ｄ、軍事
8、用電視遙控器選臺屬于（ ）
A．人工控制 B．自動控制 C．氣動控制 D．液壓控制
二 控制系統的工作過程與方式
【學習目標】
分析典型案例，熟悉簡單的開環控制系統的基本組成和簡單的工作過程
熟悉閉環控制系統的基本組成，能畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖，理解其中的控制器、執行器的作用。
【課前預習】
1、控制系統中輸出與輸入之間有一定的對應關系，控制系統 不對系統的控制產生任何影響，這種控制系統稱為開環控制系統。一般用方框圖來表示，常采用 來表示系統的環節，用 來表示信號傳遞的方向。
2、開環控制系統的方框圖如下
③
輸入量 輸出量
上圖中 （給定量）：控制系統給定的量；
（被控量）：控制系統所要控制的量，也是控制系統的輸出信號；
① ：對輸入信號進行處理并發出控制命令的裝置或元件；
② ：直接對被控對象進行控制的裝置或元件；
③ ：執行器的輸出信號；
④ ：控制系統中要求被控制的裝置或生產過程。
3、系統的 返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統稱為閉環控制系統。
4、閉環控制圖：


【課后作業】
1、下列控制系統中，屬于開環控制系統的是（ ）。
A、智能電冰箱的溫度控制 B、計算機的CPU上的風扇的轉速控制
C、現代化農業溫室的溫度控制 D、紅綠燈定時控制系統
2、下列不屬于開環控制系統的是（ ）
A自動門 B 自動聲控燈 C自動烘手機 D電飯鍋溫控系統
3、自動烘手機控制系統的工作過程如下：紅外線傳感器感知手的靠近過程，沒人的時候，鼓風機和加熱電爐絲都自動切斷電源；當手的溫度在紅外傳感器監視的范圍內，烘手機就開始工作。該控制系統屬于（ ）
A、手動控制、開環控制 B、自動控制、開環控制
C、手動控制、閉環控制 D、自動控制、閉環控制
4、洗衣機的洗滌水溫控制系統的方框圖如下：
輸入 輸出

該控制系統中被控對象、輸入量、輸出量分別是（ ）
A、水溫 設定水溫 實際水溫
B、洗衣機內的水 實際水溫 設定水溫
C、水溫 實際水溫 設定水溫
D、洗衣機內的水 設定水溫 實際水溫
5、下列關于開環控制系統的方框圖描述錯誤的是（ ）
A、輸入量即給定量，控制量即所要控制的量，也是控制系統的輸出的信號
B、被控對象即控制系統中所要求控制的裝置或生產過程
C、執行器即直接對被控對象進行控制的裝置或元件
D、控制器即對輸入信號進行處理并發出控制命令的裝置或元件
6、電冰箱工作溫度設定在一定的范圍值，當箱內溫度變化超過設定的范圍值時，熱敏電阻的阻值也相應地變化，通過熱敏電阻的變化，電流經過三極管放大器的放大，帶動繼電器，控制壓縮機的啟動，實現電冰箱的溫度控制。溫度的變化量是（ ）
A、輸入量 B、輸出量 C、控制量 D、設定量
7．李明制作了方便小動物喝水的自動加水器，結構如圖。工作過程是當水龍頭打開，水就流入碗內，碗內的水位逐漸升高，浸沒到塑料管管口時，沒有空氣進入密封的鐵桶，水龍頭停止出水；當碗內水位降低至塑料管管口以下，空氣從塑料管進入鐵桶內，水又流出來，使碗內實際水位控制在管口位置。試分析其控制過程，完成下列問題：
（1）該控制系統是開環控制系統還是閉環控制系統？
（2）請填寫完成控制系統方框圖中所缺部分。
（3）假設原來搪瓷碗內的水位控制在5厘米，現在需要把碗內水位控制在8厘米，請問可以采取什么方法？
三 閉環控制系統的干擾與反饋
【學習目標】
1、能結合案例找出影響簡單控制系統運行的主要干擾因素，并作分析
2、熟悉閉環控制系統中反饋環節的作用
熟悉閉環控制系統的工作過程
了解功能模擬法和黑箱法在控制系統中的應用
【課前預習】
1、在控制系統中，除 （給定值）以外，引起 變化的各種因素稱為干擾因素。有的干擾因素是 造成的，有的干擾因素是 所致。
2、控制系統中將 通過適當的檢測裝置返回到輸入端并與 進行比較的過程稱為反饋。
3、閉環控制系統的核心是通過 來減少 （輸出量）的偏差。所以閉環控制系統，能夠克服外界干擾帶來的影響，使被控量控制在 附近。
4、功能模擬法：用 不同，但 和行為相似的模型來模擬原型的方法。
5、將所要了解的系統當做黑箱，通過對該系統的 和 關系的研究來推斷系統的內部 及其功能的方法稱為黑箱法。
6、開環控制系統與閉環控制系統的比較
控制系統
有無反饋
控制精度
結構
成本
適用范圍
閉環控制
高
適用于高精度、高可靠性，系統元件較不穩定的場合
開環控制
低
適用于精度要求不高而系統元件較穩定的場合
【課堂練習】
1、繪制開環控制系統的方框圖：
2、繪制閉環控制系統的方框圖
繪制加熱爐溫度自動控制的方框圖
【課后作業】
1、干擾因素對控制系統的影響敘述正確的是（?? ）。?
A. 干擾因素只是對控制系統的輸出量影響變化?
B. 干擾因素使控制系統的輸入量發生變化
C. 除了輸入量以外，余下的控制系統各個環節都受到干擾因素影響變化
D. 干擾因素對控制系統的輸出量和輸入量都有影響
2、在電冰箱的溫度控制系統中，下列情況不屬于影響其溫度控制的干擾因素（ ）
A、開電冰箱門
B、電冰箱所在房間的溫度從20攝氏度變到32攝氏度
C、熱菜或熱飯放入電冰箱中
D、在電冰箱外放一個鬧鐘
3．在房間空調溫度控制系統中，下列情況不屬于影響其溫度控制的干擾因素的是（ ）
A．有人走進房間 B．打開房間窗戶
C．房間里在燒開水 D．房間里的電話鈴響
4、學校路燈采用光控裝置，如果光控路燈的光敏電阻器的感光面被厚厚的灰塵所覆蓋，各電路元件均無損壞，則接通電源后，光控路燈可能出現的現象是（ ）
A、一直滅 B、一直亮 C、先亮后滅 D、短路燒毀線路
5、下面反饋環節作用的例子中不正確的是（ ）
A、我們去拿一件東西時，眼睛有反饋環節的作用
B、我們選擇合適的香水時，鼻子有反饋環節的作用
C、我們吃不同味道的食物時，喉嚨有反饋環節的作用
D、我們調節室內的溫度時，皮膚有反饋環節的作用
6.下列選項中不屬于功能模擬法的是（ ）
A．機器人踢球 B．計算機下棋 C．仿真手與人握手 D．工程師聽診故障
7、如圖所示是水箱液位控制系統，當水箱出水量大時,水位下降浮子下沉，帶動活塞偏離進水口位置，此時進行補水直到水箱里的水位上升到給定水位，浮子上浮，活塞歸位。在這個系統中，浮子、活塞以及兩者之間的連桿機構組成一個杠桿系統。試回答以下問題：
（1）該控制系統是開環控制還是閉環控制？
（2）該控制系統的輸入量和輸出量分別是什么？
（3）該控制系統中浮子起什么作用？
（4）畫出控制系統的框圖。
8、上、下課自動打鈴控制系統的控制過程如下:：首先，接通系統工作電源，校對控制裝置內時鐘的時間（北京時間）。然后，依照課程表設定各時段的“打鈴時刻”，此時，系統中的”微電腦時控器”根據設定時刻，每到一時刻就指令其 “觸點開關”通電吸合（即動觸點與靜觸點相接合），電鈴系統工作并輸出鈴聲，鈴聲延時6—10秒后，“觸點開關”的觸點分離，鈴聲停息。系統又進入下一時刻打鈴預備狀態。自動打鈴控制系統的鈴聲輸出與設定的“打鈴時刻”相互對應。請回答下列問題：
〔1〕本控制系統屬于開環還是閉環控制系統？
?
（2）本控制系統中的 “控制器”和 “被控對象”分別是什么？
?
（3）請畫出該控制系統的方框圖。
四 控制系統的設計與實施
【學習目標】
1、了解簡單的被控對象的基本特征，能確定被控量、控制量、畫出控制系統的方框圖，并形成初步的控制系統的設計的方案。
2、能根據開環控制系統的設計方法，制作一個控制裝置；或者根據簡單閉環控制系統的方案進行模擬實施，學會調試運行，提出改進方案。
【課前預習】
1、控制系統設計必須考慮的基本問題有：
①明確控制目的；②分析被控對象的主要特征；③確定 ；④分析 ；⑤方案選擇；⑥調試、運行和評價；⑦系統的成本、元件、設備分析等。
2、對于簡單的閉環控制系統，有以下基本要求：
第一：一個閉環控制系統要正常工作，首先必須是 的；
第二：控制系統的 必須符合要求，即系統的輸出量與給定值之間之差應控制在 之內；
第三：閉環控制系統應有較好的 。
【課堂練習】
1、繪制開環控制系統的方框圖：
適用于控制精度 而系統元件比較 的場合
2、繪制閉環控制系統的方框圖
適用于控制精度 而系統的元件較 的場合
3、例1：自動回收晾衣架控制系統的設計
設計要求：
一旦下雨晾衣架能夠自動回收
設計分析：
被控對象：
被控量（輸出量）：
控制量：
主要的干擾因素：
設計框圖：
抽水馬桶水箱水位的自動控制系統的設計
設計要求：當水箱中的水位低于某一指定高度時，進水口立即進水；當水箱的水位達到某一指定高度時，進水口停止進水。
設計分析：
被控對象是
被控量(輸出量)是
控制量是
主要干擾因素是
設計框圖：
4、任務一：
請設計一個升降國旗的自動控制系統。
任務二：
請設計一個能自動檢測的升降國旗的自動控制系統。
【課后作業】
1、下列控制系統中，較宜設計成開環控制系統的有 ， 較宜設計成閉環控制系統的有 。
A、空調機的溫度控制 B、全自動洗衣機的洗衣程序控制
C、紅外線自控門的控制 D、紅綠燈定時控制
E、自動門的開關控制 F、冰箱的溫度控制
G、電風扇風速的控制 H、聲控燈的亮度控制
I、現代農業溫度的控制 J、計算機的CPU上的風扇的轉速控制
某種磁盤驅動器（結構示意圖如圖甲所示）讀取數據時，需將磁頭定位到某個磁道。當控制裝置接收到預期磁頭位置信號后，控制電機驅動支撐臂及磁頭移動到相應的磁道。傳感器檢測磁頭的位置，并將檢測到的信號發送給控制裝置與預期信號進行比較，控制裝置根據比較偏差值做出調整。磁頭定位控制系統的方框圖如圖乙所示。請回答2-4題
2．該磁頭定位控制系統屬于（ ）
A．開環控制 B、閉環控制
C．開環控制與閉環控制 D、人工控制與自動控制相結合
3．該磁頭定位控制系統中，執行器是（ ）
A．磁道 B。磁盤轉軸 C。磁盤 D。電機
4．該磁頭定位控制系統中，被控量是（ ）
A．支撐臂的長度 B、磁頭實際位置
C．磁盤轉軸的轉動角度 D、 磁盤的轉動速度
夏天，我們仍能很輕松地保存水果、蔬菜、食品等，這都是冷庫的功勞。如圖是冷庫溫度控制系統的方框圖，請回答下列問題。
設定溫度 實際溫度

控制對象是什么
控制量、被控量和輸入量各是什么？
在該控制系統工作過程中，打開冷庫門，會對控制系統的工作產生怎樣的影響？
5、在養雞場給雞飲水如采用放在地上的普通水槽，容易被雞踩翻和污染，不能保證水槽中的水量。為此趙明同學設計了一個掛在空中的雞用飲水器方案，圖為其結構原理示意圖。設飲水盤中的虛線為設計水位，當飲水盤水位下降到一定值時，飲水盤重量減輕，彈簧使水閥控制桿向上運動，將出水閥打開，水從進水管流入飲水盤，當水位達到設計高度后，飲水盤重量增加，對拉簧的拉力增加，使水閥控制桿向下運動，關閉水閥。因此，飲水盤中的水位能自動維持在設計高度上。該控制系統中：
(1)彈簧的作用是什么?
(2)完成自動飲水機的控制系統框圖。

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