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第四章 發現與明確問題 章節測試
一、選擇題
1．小明在放鞋子的時候發現家里鞋柜不小，但是內部空間利用率太低，他想重新設計一下鞋柜內部結構。小明發現該問題的途徑與方法是（ ）
A．觀察日常生活
B．收集與分析資料
C．人類生存活動中必然會遇到的問題
D．基于一定目的由設計者自己主動發現的問題，并試圖解決它
2．洗水果濾水時，水果經常從盆中掉落。有人根據此現象，發明了帶濾網的盆（如圖所示）用于洗水果。他發現這個問題的途徑是（ ）
A．技術研究與技術試驗 B．對日常生活的觀察 C．收集信息 D．分析信息
3．隨著垃圾分類制度的不斷施行，我國民眾的環保意識也不斷增強。小明發現學校、小區、車站等不同場所制造產生的垃圾種類各有側重，而常規的分類垃圾箱往往是容積相同，于是打算著手設計一種可橫向調節容積的分類環保垃圾箱。請分析，小明發現問題的途徑是（ ）
A．觀察日常生活 B．收集和分析信息 C．技術研究 D．技術試驗
4．小通在上美術課時發現美術畫板沒有固定，使用起來不方便，于是他想要設計一款可以根據使用者的需求調節高度和角度的畫架，利用它來固定畫板。小通發現問題的途徑是（ ）
A．觀察日常生活 B．收集和分析信息 C．技術研究 D．技術試驗
5．某工程師在項目建設過程中，發觀周圍地區生活用電緊缺，而當地兒童都喜歡踢足球，于是計劃設計一款自發電足球，以解決夜間LED燈照明用電不足的問題。該技術問題的發現途徑是（ ）
A．別人給出問題 B．收集和分析信息
C．觀察日常生活 D．技術研究與試驗
6．下列問題的來源是設計者主動發現的是（ ）
A．青蒿素的發現與提取 B．裝修公司按客戶要求進行設計裝修
C．貝爾發明電話機 D．解決人們如何進食的問題
7．小通同學看到老師上課擦黑板又費時又費力，于是發明了如圖所示的電動黑板擦。他的發明已經獲得國家專利，并有公司有意高價購買他的專利權。小通同學發現問題的途徑是（ ）
A．對日常生活的觀察 B．收集與分析信息
C．技術試驗與技術研究 D．靈感
8．貝爾是一位在北美治療耳聾的醫生，他的工作自然而然的引向了對聲音的研究，他使用一種膜片，聲音傳到膜片會導致膜片振動，從而導致電路中的電流變化，變化的電流通過電磁作用，使聽筒膜片振動，從而產生聲波。基于這個原理，貝爾發明了電話。貝爾發明電話的途徑是（ ）
A．偶然發現 B．有目的有計劃地觀察
C．收集和分析信息 D．技術研究和技術試驗
9．小明在學校寢室晾曬衣服時，發現衣架容易被風吹落，決定在衣架上設計一個如圖所示的防脫落裝置。小明發現該問題的途徑是（ ）。
A．觀察日常生活
B．收集和分析信息
C．技術研究
D．技術試驗
10．如圖所示是一款多功能切菜器。將待切菜品從上端放入后旋轉手柄，切好的菜便從左面出口滑落至餐盤。小明在使用時發現當廚房臺面有水時，該切菜器容易打滑。小明把此問題反饋給了切菜器生產公司，公司通過研發，設計出了一款帶吸盤底座的切菜器。就技術問題的來源而言，這是屬于（ ）
A．生產生活中偶然發現的問題
B．人類生存活動中必然會遇到的問題
C．基于一定目的，由設計者自己主動發現的問題
D．別人給出的問題，設計者針對問題尋求解決方案
11．某設計師查閱相關數據后，發現火災中大多數人死亡的原因是吸入了毒性氣體，于是他設計了如圖所示的消防裝置。該裝置由簡易滅火器和防毒面具組成，既能滅火又能保護使用者。該設計師發現問題的途徑是（ ）
A．觀察日常生活B．科學試驗 C．技術試驗 D．收集和分析信息
12．小明在學校浴室洗澡時，發現不開啟冷水閥就可以打開熱水閥，這樣的設置容易使洗澡者燙傷。為了解決這一問題，他在明確了問題的內容后，進一步需要明確的是（ ）。
A．具體的試驗方法 B．問題的價值 C．產品的方案構思 D．設計產品的具體制作方案
13．小黃同學暑期參加社會實踐活動，看到建筑工地的工人頭戴安全帽在高溫下施工，熱得滿頭大汗。于是產生了在安全帽上加裝風扇的設想，小黃發現問題的途徑是（ ）
A．技術試驗 B．技術研究 C．收集信息 D．觀察日常生活
14．古代人們發現儲藏在陶器中的谷物因受潮發芽，再經過發酵就會變成天然的谷物酒。之后人們模仿天然谷物酒的產生過程，制造出谷物酒，進而出現了釀酒技術。該事實說明釀酒技術來源于（ ）
A．調查研究 B．信息收集與分析 C．有意識的觀察實踐 D．技術試驗和技術研究
15．魯班上山伐木，被一種草的葉子劃破了手，后經過仔細研究發明了鋸子 魯班發現問題的途徑是（ ）
A．觀察日常生活 B．技術研究 C．技術試驗 D．搜集與分析信息
16．倫敦設計師朱利安 海克斯在沙灘上散步時，看到自己腳底的受力點主要前腳掌和腳后跟，于是他設計了一雙沒有底板的鞋子（如圖所示）。設計師發現高跟鞋問題的途徑是（ ）
A．技術試驗 B．技術研究 C．收集信息 D．觀察日常生活
17．斯賓塞在一個啟動的雷達設備上工作時，發覺口袋里的巧克力融化了，他猜測可能是微波使物體發熱，經過驗證后，他把微波使物體發熱的原理應用到烹飪爐子的研制中，于是微波爐誕生了。在這一事件中發現問題的方法是（ ）
A．觀察日常生活 B．科學研究 C．收集和分析信息 D．技術試驗
18．小明乘公交車時發現小學生夠不著懸掛的拉手，于是他應用通用技術學科知識設計了一款可升降的拉手。小明發現問題的途徑是（ ）
A．收集處理信息 B．別人給出問題 C．觀察日常生活 D．進行技術試驗
19．小明打算設計一款可以拼接短鉛筆的鉛筆套 (如圖所示)，這種發現問題的途徑是( )。
A．技術研究 B．收集和分析信息
C．觀察日常生活 D．技術試驗
20．根據蝙蝠利用超聲波定位的原理，人類發明的聲吶，請問這種思維方法是（）
A．逆向思維 B．發散思維 C．定勢思維 D．聯想思維
二、填空題
21．臺風煙花登陸浙江，持續的降雨造成嚴重的城市內澇。小區地下車庫入口加裝了如圖a所示的防汛擋水板，該擋水板由兩根立柱（如圖b所示）與若干塊4000×200×50的板體組成，小明發現積水仍然通過板體下端及板體間的縫隙不斷滲進車庫，于是小明想在立柱上端設計一款向下壓緊板體裝置，請你幫助小明設計該裝置，要求如下：
A．向下壓緊時能有效減小板體間縫隙；
B．不可對板體進行加工；
C．具有一定的強度和穩定性，結構簡單，操作方便；
D．主要材料為各種規格的不銹鋼，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．技術試驗中選擇合適的選項，將序號填入“______”處）
（2）立柱后側面的孔位與車庫墻面之間的連接件宜選用 （在下列選項中選擇合適的選項，將序號填入“______”處）
A． B． C． D．
（3）小明準備在壓緊裝置制作完成并安裝后進行下列試驗，其中不合理的是 （在下列選項中選擇合適的選項，將序號填入“______”處）
A．安裝、拆卸裝置，觀察操作是否方便
B．將裝置長久置于水中，觀察是否會生銹
C．在裝置上施加一定的力，觀察裝置連接是否牢固
D．壓緊時觀察能否有效減小板件縫隙
（4）畫出連接立柱和板體壓緊裝置的設計草圖，必要時可以用文字說明 ；
（5）在設計草圖上標注主要尺寸 ；
22．小明因為學習需要，經常要用數碼相機拍攝一些學習資料，學習資料平放在桌面上，手持相機會抖動而使照片模糊，相機與資料不平行會使所拍照片變形，為此想將數碼相機固定在支架上，現在找到一款如下圖支架，請你設計一款用于相機與支架之間（虛框處）的連接件。設計要求如下：
A．連接件與相機連接牢固可靠（相機下端有1螺紋孔，螺紋孔直徑為5mm）；
B．連接件與支架連接牢固，支架直徑為10mm，已經在支架前端套絲，（支架前端不完全與臺面平行）；
C．能使所拍攝資料照片變形盡可能少；
D．材料為50mm寬、2mm厚、長任意的鋼板，螺栓螺帽若干。
請根據上述設計要求，完成以下任務：
（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．技術試驗”中選擇合適的選項，將序號填入“____________”處）；
（2）設計該裝置時，不屬于設計限制因素的是 （在“①相機上5mm的螺紋孔②外界光線情況③支架的高度④可供選擇的材料”選擇合適的序號，填在“____________”處）
（3）制作連接件后，還需要對其進行技術試驗，以下試驗不合理的是
①在支架上掛東西，觀察支架是否發生明顯彎曲；
②用適當的力拉拽相機，觀察相機與連接件的連接是否牢固；
③用適當的力繞支架軸轉動相機，觀察支架與連接件的連接是否牢固；
④調節連接件，測試能否實現相機拍攝角度調節；
⑤測試支架與平臺連接，觀察其是否牢固
23．小明發現他的自行車支撐桿長度不能調節（如圖所示），在不平整的地面上停放時，自行車容易傾倒。他想把支撐桿改成可伸縮結構，以適應不同的地面。經過測量，支撐桿長度為290mm，兩個鉚釘孔直徑均為 5mm，中心距為40mm，與安裝板連接的鉚釘孔中心到上端的距離為10mm。現請你幫助小明設計一款可伸縮的支撐桿，設計要求如下：

（1）支撐桿的長度在270mm~350mm范圍內連續可調，調節方便、可靠；
（2）支撐桿與限位片、安裝板之間的連接結構保持不變；
（3）主要材料采用鋼材，輔助材料自選；
（4）支撐桿的形狀不限。
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 （在A．觀察日常生活； B．技術研究與技術試驗； C．收集和分析信息中選擇合適的選項，將序號填入“_________”處）；
（2）制定設計方案前，需要明確設計的限制因素。以下因素中， 、 不屬于設計的限制因素（在A．鉚釘孔的大小； B．限位彈簧與限位片之間的連接方式； C．人的體重； D．支撐桿的材料中選擇合適的選項，將序號填入“_________”處）；
（3）畫出支撐桿的設計草圖，必要時可用文字說明；
( )
（4）在設計草圖上標注支撐桿的主要尺寸。
( )
24．如圖 1 所示是英國設計師 Jenan Kazim 創新設計的反向傘，由于它采用了“Inside Out”的設計，解決了普通雨傘在使用中存在的一些問題。
圖 1 反向傘 KAZbrella圖 2 普通傘的雨天窘境
請根據描述回答以下問題：
（1）設計師 Jenan Kazim 發現問題的途徑是 （ A．收集和分析信息；B．觀察日常生活；C．技術研究與技術試驗）；
（2）如圖 1 所示，設計傘桿的高度尺寸時，主要是考慮人的 （ A．動態尺寸；B．靜態尺寸）；
（3）設計該雨傘時，采用了“Inside Out”的設計，解決了普通雨傘在使用中存在的一些問題，這主要體現了設計的 、 原則（ A．道德原則；B．技術規范原則；C．創新原則；D 實用原則處）；
（4）雨傘傘桿的制作材料宜選用 （A．鋼；B．銅；C．鋁合金）；
（5）設計過程可以用流程圖來表示。下列能較合理的反映反向傘設計過程的流程圖是（ ）
A．
B．
C．
D．
25．小明所在小區中沒有電梯，上下樓梯對于老人和小孩來說是一件非常辛苦的事情，他們需要在中途能夠有個地方可以坐下來休息一下。在樓道中已經利用抱箍（如圖1）將兩個鋼管（如圖2, 直徑為30mm）安裝在各層樓梯的轉角處，現利用一塊木板（如圖3，已經有8mm的孔），制作一個安裝在鋼管上的小椅子。請設計合適的連接件，將木板安裝到鋼管上。設計要求如下：
A．能將木板安裝到鋼管上，水平放置時，能承受一定重量
B．不使用時能下翻，不占樓梯轉角空間
C． 椅面的安裝高度可以上下連續調整
D．不能在鋼管上鉆孔或開槽；
E. 可選主材材料有3mm鋼板，輔助材料自選。
請根據描述和設計要求，完成以下任務。
圖1
圖2
圖3
（1）發現問題的途徑是 （在A．觀察日常生活；B．技術研究與技術試驗；C．收集和分析信息中選擇合適的選項，將序號填入“ ”處）；
（2）畫出連接件的設計草圖，必要時可用文字說明（只需畫出一側的連接結構）；
（3）在設計草圖上標注主要尺寸；
（4）設計過程可以用流程圖來表示。下列能較合理的反映連接件設計過程的流程圖是 （在下列選項中，選擇一個選項，將序號填入“ ”處）
三、判斷題
26．明確問題環節，只需要考慮結果，不用考慮投入。( )
27．技術的根本目的是解決實際問題，而設計正是產生解決問題的方法的主要途徑。( )
28．設計的過程其實就是尋找解決某個問題途徑的過程( )
29．在我們生活中發現的問題都可以作為設計的課題( )
30．在發現明確問題時，所提出的問題只要遵循了基本的科學原理，該問題就有價值( )
四、分析評價
31．小明看到小區消防車道的路口擺放了石墩（如圖所示），以阻止機動車進入。當確有機動車需要進入時，需人工搬開石墩，機動車離開后還要將石墩搬回原處，操作很不方便。于是小明想設計電動的可升降裝置來替代石墩，用遙控開關來控制裝置的升降。請你幫助小明設計該裝置的機械部分，設計要求如下：
①每個石墩處安裝一個電動的可升降裝置，升起后能有效阻擋機動車進入，行人和非機動車可以通行。裝置下降后機動車可以通行；
②裝置安裝在路面下方，升起后高出路面不小于400 mm，下降后與路面相平；
③裝置升起后具有一定的強度和穩定性；
④采用小型減速電機驅動，通過電機的正轉或反轉實現裝置的上升或下降；
⑤材料自選。
請完成以下任務：
（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．技術試驗”中選擇合適的選項，將序號填入“________”處）；
（2）設計要求中提出裝置升降范圍不小于400mm，主要考慮了________的因素（在“A．物； B．人；C．環境”中選擇合適的選項，將序號填入“________”處）；
（3）小明設想該裝置安裝后，采用遙控器來控制裝置的上升和下降，按下上升或下降按鈕后，電機驅動該裝置上升或下降，裝置運動一定時間后停止。按照小明的設想，該裝置控制方式屬于________（在“A．開環控制；B．閉環控制”中選擇合適的選項，將序號填入“________”處）；
（4）畫出機械部分的設計草圖（只要求畫出一個裝置，電機可用方塊代表，不必考慮裝置的防水），必要時用文字說明。
（5）在設計草圖上標注主要尺寸。
參考答案
1．A
【解析】略
2．B
【解析】略
3．A
【解析】略
4．A
【解析】略
5．C
【解析】略
6．C
【解析】略
7．A
【解析】略
8．D
【解析】略
9．A
【解析】略
10．B
【解析】略
11．D
【解析】略
12．B
【解析】略
13．D
【解析】略
14．C
【解析】略
15．A
【解析】略
16．D
【解析】略
17．A
【詳解】關鍵詞:發覺、猜測、驗證、應用。發現問題的途徑與方法有三種:觀察日常生活，收集和分析信息，技術研究與技術試驗。在這里，工作時發現口袋里的巧克力融化，問題的發現來源于對日常生活的觀察和思考。
18．C
【解析】略
19．C
【詳解】發現問題的途徑有觀察日常生活、收集和分析信息、技術研究與技術試驗，題干中提到某同學在打掃教室衛生時，發現很多廢棄的短鉛筆，這是觀察日常生活，而不是收集和分析信息，也與技術研究和技術試驗無關。
20．D
【解析】略
21．B D B 略
【解析】略
22．B ②③ ①⑤
【解析】略
23．A B C 略 略
【詳解】
24．B A CD C D
【解析】略
25．A
草圖繪制：能與鋼管相連的結構且能上下調節安裝高度 ；椅面使用時保持水平，不下翻；椅面不使用時能下翻；不能在鋼管上鉆孔或開槽 尺寸標注：關鍵尺寸直徑30mm，寬度8mm必須有，其余尺寸（設計中需要的相關尺寸2個） D
【解析】略
26．錯誤
【解析】略
27．正確
【解析】略
28．正確
【詳解】設計是一個有計劃的創新活動，設計是一個問題求解的過程。設計的過程就是從問題出發，尋求解決某個問題途徑的過程。
29．錯誤
【詳解】采用各種方法可以發現很多問題，但這些問題有時可能是模糊不清的，需要進一步加以明確，明確了問題內容之后，還需要確定問題是否有價值。比如，所提出問題是否遵循了基本的科學原理 迄今為止，能否確認該問題尚未得到充分解決 等等。
在明確問題的內容和價值之后，還應明確解決這一問題所受到的主客觀條件的限制，明確設計所應受到的限制和所應達到的標準，進而確定課題，提出設計任務。
30．錯誤
【詳解】判斷一個問題是否的價值，必須從以下問題著手:
(1)所提出的問題是否遵循了基本的科學原理 (2)迄今為止，能否確認該問題尚未得到充分解決 (3) 在你調查的范圍內，該問題是否具有普遍意義 在更廣的范圍內，這個問題是否有意義
(4)在多個問題同時發生時，該問題是否是主要問題 (5) 現有的技術條件能否解決這個問題 技術發展以后呢 (6)解決該問題所需的投入是多少 投入與產出的比是否理想
綜上所述，并不是說問題只要遵循了基本的科學原理，該問題就有價值。
31．（1）B
（2）C
（3）A
（4）略
（5）略
【詳解】略

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