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微專題1　草圖設計
1.如圖所示是某公路警示指示架,支架上和指示牌邊緣已有待安裝連接使用的螺紋孔(如圖所示),支架上兩螺紋孔部件中心距離為100 mm,指示牌邊緣兩螺紋孔部件中心距離為50 mm,螺紋孔直徑為8 mm。為了實現指示牌在豎直方向轉動的功能,需要指示牌與支架之間鉸連接。請你為該指示架設計一個支撐件,便于指示牌轉動和固定于某一傾角。設計要求如下:
①設計好的支撐件要連接在螺紋孔上;②支撐件能使指示牌在豎直面內0°~180°旋轉,并在任意位置能固定;③支撐件采用厚2 mm、長度和寬度足夠的鋼板制作,其余零配件自選;④結構簡單,操作方便。
請根據上述設計要求完成以下任務:
(1)畫出支撐件的設計草圖(只要畫出一側的支撐件),必要時可以用文字說明;
(2)在設計草圖上標注支撐件結構的主要尺寸;
(3)支撐件安裝好后,要對該支撐件進行技術試驗,以下的試驗中,不需要的是 (　　)
A.操作靈活性試驗
B.展示板不同角度調整和固定試驗
C.連接件反復裝拆試驗
(4)為了便于指示牌的角度調節和固定,支撐件安裝到指示牌上最好的緊固件是　　　　(請將序號填寫在“　　　　”處);
(5)為了防止支撐件生銹,需對支撐件表面噴涂油漆,以下操作比較合理的是　　　　(將序號填寫在“　　　　”處)。
A.直接給連接件涂油漆,再涂防銹漆
B.先進行表面刷光,再涂油漆,最后涂防銹漆
C.先對連接件進行表面刷光,再涂油漆
D.先進行表面刷光,再涂防銹漆,最后涂油漆
2.
小明在焊接電路時發現將電烙鐵插入定位箍后(定位箍由箍圈和螺桿焊接而成),由于桌面高度不一,烙鐵放置的位置可能太高或太低。他想把定位箍改成高度可調,可適應不同的桌面高度,體現合理的人機關系。經過測量,定位箍的側面螺桿的直徑為M4,底座上安裝孔的直徑為 4。現請你幫助小明設計定位箍與底座之間的連接件(虛框處),設計要求如下:
①可使定位箍在離底座70 mm~120 mm高度范圍內連續調整,用定位箍上的元寶螺母固定;
②與底座的連接可靠牢固;
③采用2 mm厚的鋼板為材料;
請根據描述和設計要求完成以下任務:
(1)小明發現問題的途徑是　　　　;
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.觀察日常生活 B.技術研究與技術試驗
C.收集和分析信息
(2)制定設計方案前,需要明確設計的限制因素。以下因素中　　　　、　　　　屬于設計的限制因素;
A.定位箍的口徑大小 B.連接件的材料
C.電烙鐵的功率 D.設計者的技術能力
(3)畫出連接件的設計草圖,必要時可用文字說明;
(4)在設計草圖上標注連接件的主要尺寸。
3.疫情期間,學校餐桌上放置了如圖甲所示的塑料隔板。小明在就餐時發現隔板容易因碰撞而翻倒。
甲
乙
丙
現請你幫助小明設計一個隔板與桌子之間的連接件,具體要求如下:
A.原隔板的一側已經增加了如圖乙所示的塑料釘,供連接使用,具體尺寸如圖丙所示;
B.連接件能可靠固定在桌面上,但不能破壞桌面,桌面厚度為30 mm;
C.不需要其他任何輔助工具與輔件就能實現隔板的固定與拆卸:
D.結構簡單,操作方便。
現提供4 mm厚的鋼板,根據設計要求,完成以下任務:
(1)小明發現問題的途徑是　　　　(在“A.觀察日常生活,B.收集和分析信息,C.技術試驗和技術研究”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(2)在制定設計方案前,需要明確設計的限制因素。以下不屬于設計限制因素的是　　　　(在“A桌面的厚度,B.塑料釘的大小,C.桌子的長度,D.塑料釘的位置”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(3)小明在方案設計時提出以下分析,其中不屬于“物”角度進行分析的是　　　　(在“A.固定在桌面上,B.結構穩固可靠,C.使用鋼板制作”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(4)畫出連接件的設計草圖,必要時可用文字說明;
(5)在設計草圖上標注主要尺寸;
(6)安裝隔板后,小明進行了以下試驗,其中不合理的是　　　　(在“A.在隔板上側中央位置向下施加一定的壓力,觀察隔板是否損壞,B.在隔板上稍加水平力,觀察隔板是否翻倒,C.拆卸試驗,觀察操作是否方便”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”)。
4.張老師去學校調試考場的監控,發現監控存在死角,分析原因是攝像頭只能在豎直平面內轉動,不能在水平方向調節角度。他準備重新設計攝像頭和考場吊頂之間的連接件,使攝像頭能在水平方向的一定角度范圍內連續轉動。已知攝像頭底部平面直徑8 cm,底面上有2個M4沉頭螺絲孔,還預留有一個大小合適的孔用于攝像頭的電源線和信號線從底部穿出。如圖甲、乙所示。請你幫助張老師設計該連接件,具體設計要求如下:
A.攝像頭安裝好后,可在水平方向進行120°左右范圍內的連續調節;
B.安裝時攝像頭底部的電源線和信號線要能方便與吊頂預留對應線相連,且不露在外面;
C.攝像頭可方便調節和拆裝維護;
D.除必要安裝鉆孔,不能破壞吊頂外觀;
E.連接件與吊頂用 4的自攻螺釘連接,連接件與攝像頭用M4的沉頭螺釘連接;
F.主要制作材料為2 mm厚鋼板,其他輔助材料自選。
請根據描述和要求,完成以下任務。
(1)張老師發現攝像頭不能水平方向調整角度的途徑是　　　　(在“A.收集與分析信息,B.觀察日常生活,C.技術試驗與技術研究”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(2)以下不屬于設計該連接件的限制因素是　　　　、　　　　(在“A.沉頭螺釘和自攻螺釘的直徑,B.攝像頭的性能,C.可供選用的材料,D.設計者的設計能力,E.加工工藝,F.吊頂的高度”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(3)畫出改進后的連接件設計草圖,必要時可用文字說明;
(4)在設計草圖上標注主要尺寸。
5.小明買了一個智能的電飯鍋,能通過Wi-Fi與手機互聯進行遠程預約控制,還可以語音交互,具有滿滿的科技感。用了幾天后,小明發現:外觀時尚的電飯鍋上沒有設計安放飯勺的地方,使用中帶來了不方便。請你幫助小明設計一個可以安放飯勺的裝置,設計要求如下:
①該裝置可連接在電飯鍋外壁上,但不可在電飯鍋外壁上打孔;
②飯勺安放好后,勺面四周懸空,不得與其他物體接觸;
③取下、放回飯勺操作方便,要有足夠的可靠性;
④能安放有1 cm厚、3 cm寬勺柄的勺子;
⑤裝置要能夠拆卸,便于清洗;
⑥材料自選。
請根據描述和設計要求完成以下任務:
(1)小明發現該問題的途徑是　　　　(在“A.觀察日常生活;B.收集和分析信息;C.技術研究與技術試驗”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(2)飯勺安放好后,使勺柄朝下,勺面四周懸空,不得與其他物體接觸,實現了人機關系的　　　　目標(在“A.高效;B.舒適;C.健康;D.安全”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(3)畫出設計草圖,必要時可用文字說明;
(4)在設計草圖上標注主要尺寸;
(5)制作好該裝置后要進行技術試驗,下列試驗不合理的是　　　　(請將序號填入“　　　　”)。
A.多次拆裝此裝置,測試拆裝是否方便
B.清洗浸泡此裝置,看是否褪色
C.安放飯勺,觀察飯勺放置是否穩定
D.取下、放回飯勺,看操作是否方便
6.“垃圾分類益處多,環境保護靠你我。”最近一段時間“疫情防控”和“垃圾分類”成了全國人民關注的焦點。小明所在的社區執行了嚴格的疫情防控措施,如圖甲所示為社區內的垃圾桶,整體高度為1 080 mm,桶蓋和輪子中心的豎直距離為1 000 mm,底部寬度為500 mm;在使用時,小明發現這類垃圾桶桶蓋需要手動打開,非常不衛生,不符合防疫要求,于是他打算將其改為腳踩開蓋式垃圾桶。現請你幫助小明完成方案的設計,設計要求如下:
A.能使垃圾桶蓋可靠打開,最大打開角度不超過90°;
B.結構簡單,所需材料和連接零件自選;
C.允許對桶蓋進行簡單加工,不允許對桶身改造;
D.連接件與輪子的轉軸( 8)共軸。
甲
乙
(1)小明發現問題的途徑是　　　　(在“A.觀察日常生活B.收集和分析信息C.技術試驗和技術研究”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(2)在圖乙的基礎上畫出連接件的草圖,必要時可用文字說明;
(3)在設計草圖上標注主要尺寸;
(4)安裝好連接件后,要對該垃圾桶進行技術試驗,以下試驗中,不需要　　　　、　　　　(在“A.垃圾桶蓋強度試驗;B.垃圾桶蓋角度調節試驗;C.連接件強度試驗;D.垃圾桶的穩定性試驗”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”)。
7.小明發現教室電腦桌與顯示器支架的支撐件已損壞,于是想重新設計該支撐件。已知顯示器支架可繞軸轉動,不用時顯示器可向下收起,與桌面齊平;需要時顯示器可向上抬起至最高位置并固定,顯示器支架的背面及桌面內部橫桿的安裝孔( 8 mm)的位置如圖所示,已知橫桿截面為40 mm×40 mm,其離桌面高度500 mm。現請你設計顯示器支架與桌面內橫桿之間的支撐件,設計要求如下:
A.支撐件能與支架及橫桿上的安裝孔連接;
B.安裝支撐件后,支架能從水平位置調節到最高位置,調節方便;
C.支架可于最高處可靠固定;
D.主要材料采用鋼板,輔助材料自選。
請根據上述信息和設計要求,完成以下任務:
(1)畫出支撐件的設計草圖,必要時可用文字說明;
(2)在設計草圖上標注支撐件的主要尺寸;
(3)設計該裝置時,不屬于設計限制因素的是　　　　(在“A.支架與橫桿的距離;B.鋼板的厚度;C.使用者的身高;D.支架和顯示屏的重量”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”處);
(4)支撐件安裝到顯示器支架和橫桿上后,為了檢驗其是否達到設計要求,需進行以下試驗,其中不合理的試驗有　　　　、　　　　(在下列選項中選擇合適的,將序號填寫在“　　　　”處)。
A.抬起顯示器支架至最高位置并固定,輕壓顯示器支架,觀察顯示器支架是否變形;
B.放下顯示器支架,觀察顯示器支架能否與桌面保持水平;
C.反復抬起、放下顯示器支架,觀察顯示器支架能否繞軸轉動;
D.反復抬起、放下顯示器支架,觀察支撐件是否調節方便;
E.抬起顯示器支架至最高位置并固定,觀察角度是否合適。
8.
疫情期間,小明在家用平板電腦上網課時,發現所購平板電腦只能平放在桌面上,長時間使用會增加疲勞感影響上課效率,于是想用1.5 mm厚的鋼板設計制作一個平板支架。已知該平板電腦的長寬尺寸如圖所示,厚度5.9 mm,現請你幫助小明設計該支架,設計要求如下:
A.該支架能穩定放置平板,高度可以在150 mm~200 mm之間調節;
B.平板電腦放置在支架上時,與豎直面的夾角可以在0°~60°范圍內進行調節;
C.要實現合理的人機關系,其余輔助材料自選。
(1)小明發現問題的途徑是　　　　(在“A.收集信息;B.觀察日常生活;C.技術研究與技術實驗”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(2)設計時,下列不屬于限制因素的是　　　　(在“A.平板電腦的長寬;B.小明家中現有的加工工具;C.平板電腦的材質”中選擇合適的,將序號填入“　　　　”);
(3)畫出設計草圖,必要時可以用文字說明;
(4)在設計草圖上標注主要尺寸;
(5)制作完成后,小明根據設計要求對支架進行下列試驗,其中不合理的是　　　　(在下列選項中選擇合適的,將序號填入“　　　　”)。
A.將平板電腦放置在支架上,觀察該支架是否能穩定支撐平板電腦
B.在支架上懸掛重物,觀察其承重能力
C.上下調節支架,觀察其高度調節是否順滑
D.調節支架,觀察其與豎直面的夾角是否可調
9.
小明看到爸爸用手電鉆鉆孔時,需要長時間手持電鉆,既疲憊又低效。為此小明從實驗室找到如圖所示的支架。請你幫小明設計支架和手電鉆的連接件,設計要求如下:
①連接件能連接支架立柱和電鉆夾持處,已知支架立柱為 25的圓柱,電鉆夾持處為 30的圓柱;②手向下給電鉆施加一定壓力時,電鉆能相對于立柱豎直向下運動。當撤去壓力,電鉆自動向上復位;③純機械結構,方便電鉆拆卸;④材料自選。
請完成下列任務:
(1)手離開,撤去壓力,電鉆能自動向上復位,此時電鉆向上克服重力做功,故該機構需要一　　　　(在“①變速機構;②儲能機構”中選擇合適的序號,將序號填入“　　　　”),則以下零件,必不可少的是　　　　;
(2)連接時需要考慮到電鉆相對于支架底座的高度,以下因素和這個高度無關的是　　　　(在“①工件的高度;②夾持工具的高度;③手臂的長度;④鉆頭的長度”中選擇合適的序號,將序號填入“　　　　”);
(3)畫出設計草圖,必要時可用文字說明;
(4)在設計草圖上標注主要尺寸。
10.如圖所示是小明家里的免手洗平板拖把,該拖把手柄處為圓柱體結構,直徑為40 mm,拖把底板的尺寸長為36 cm,寬為10 cm,如圖所示。他發現拖完地板后,把該拖把放陽臺角落容易倒,并且地板上容易留下水漬,請為該拖把設計一個支架,設計的支架應滿足以下幾個要求:
A.拖把能穩定固定在支架上;B.支架能夠收集拖把上流下的水漬;C.支架不使用時可拆卸,且安裝和拆卸方便;D.支架高度可以調節;E.主材料為3 mm厚鋼板,輔助材料自選。
請根據描述和設計要求完成以下任務:
(1)小明發現問題的途徑是　　　　;
A.收集信息
B.觀察日常生活
(2)畫出連接件的設計草圖,必要時可用文字說明;
(3)在設計草圖上標注主要尺寸;
(4)以下幾種標準件,其中適合用于該支架安裝的是 (　　)
(5)為了檢驗支架是否達到設計要求,以下試驗中不合理的是 (　　)
A.用鐵錘打擊支架,測試其強度
B.安放拖把,觀察拖把放置是否穩定
C.多次拆裝,測試拆裝是否方便
11.通用技術學科的趙老師在家上網課期間,為方便講課,他想將某小架子的底板和立柱改裝成手機支架,使用手機攝像頭獲取圖像同步到電腦上。趙老師自己動手制作了一塊木質手機托板,用于放置手機。托板厚10 mm,前部開有一個直徑30 mm的孔與手機攝像頭配合使用,底部開了兩道寬2 mm、深5 mm的凹槽,兩道凹槽相距50 mm。請你設計立柱與托板之間的連接件,設計要求如下:
A.托板相對底板高度可調,能在任意位置固定;
B.主要材料使用2 mm厚、20 mm寬、長度不限的鋼板;
C.不能對托板進行加工;
D.托板與連接件有較好的連接可靠性。
請完成以下任務。
(1)畫出設計草圖,必要時可用文字說明;
(2)在設計草圖上標注設計的主要尺寸;
(3)加工托板上的孔,應選用的工具是 (　　)
(4)連接件制作完成并連接好立柱和托板后,對連接件進行技術試驗,以下試驗中合理的是　　　　、　　　　(在下列選項中選擇合適的,將序號填寫在“　　　　”處)。
①讓連接件在立柱上重復上下滑動多次,觀察立柱外表面是否有磨損;
②在托板上放置10部手機,觀察連接件是否有明顯變形;
③用手在托板上用適當的力按壓,測試連接件的強度;
④將手機放置在托板上,觀察手機攝像頭能否對準托板上的圓孔;
⑤用手握住立柱輕微搖晃,觀察托板是否容易脫落。
參考答案
微專題1　草圖設計
1.(1)如圖所示　(2)如圖所示　(3)C　(4)B　(5)D
2.(1)A　(2)B、D　(3)如圖所示　(4)如圖所示
　　　　　　　參考答案1　　參考答案2
3.(1)A　(2)C　(3)A　(4)如圖所示　(5)如圖所示　(6)A
4.(1)B　(2)B　F　(3)如圖所示　(4)如圖所示
5.(1)A　(2)C　(3)如圖所示　(4)如圖所示　(5)B
6.(1)A　(2)(3)如圖乙、丙、丁所示　(4)A　D
　　　　　　甲　　　　　　　　乙
丙:連接件以及腳踏
丁:垃圾桶蓋示意圖
【解析】 (1)小明通過觀察日常生活中的垃圾桶發現問題,故為觀察日常生活途徑;(2)(3)本題目標為設計連接件使桶蓋能通過腳踩打開。進行設計的同時注意限制條件即可。
7.(1)如圖所示　(2)如圖所示　(3)C　(4)A　C
8.(1)B　(2)C　(3)如圖所示　(4)如圖所示
(5)B
9.(1)②　②　(2)③　(3)如圖所示　(4)如圖所示
10.(1)A　(2)如圖所示　(3)如圖所示
(4)E　(5)A
11.(1)如圖所示　(2)如圖所示　(3)D
(4)③⑤

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