資源簡介

《技術與設計2》第一單元 結構與設計
高考要求：
主 題 考試內容 考試要求
結構與設計 結構的含義 Ⅰ
結構的類型 Ⅰ
結構的受力 Ⅰ
結構的強度 Ⅱ
結構的穩定性 Ⅱ
結構與功能 Ⅰ
結構設計應考慮的主要因素 Ⅰ
結構設計方案 Ⅱ
結構模型或原型制作 Ⅱ
結構設計案例的評價 Ⅱ
知識梳理：
一、結構從廣義上講，是指 ；從力的角度來講，是指 ，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
二、一個較復雜的結構由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱為 ；其基本的受力形式有 ： 、
： 、
： 、
： 、
： 。
構件的單位橫截面上所產生的內力稱為 ，其計算公式為 ，當其達到某一極限值時，結構就會遭到破壞。
三、根據物體的結構形態，通常將結構分為以下三種基本類型。
：常見實例 、 、 ；
：常見實例 、 、 ；
：常見實例 、 、 ；
很多物體的結構是由兩種或兩種以上的基本結構類型組合而成的，可稱為 。
四、結構的穩定性是指 ，其影響因素主要有 、 、 ；
如果結構的重心所在點的垂線落在結構支撐面的范圍內就是穩定的；穩定性可進行對比。
（理解課本中的案例分析：獨腳茶幾、照相機的支撐架、A形梯）
結構的強度是指 ，其影響因素主要有 、
、
、
、
；
（理解課本中的案例分析：吊蘭的支撐架）
五、結構與功能的關系：結構改變可能導致功能的變化。（了解課本中的案例：傘和拐杖、多用起子、不同結構種類的自行車）
六、結構設計時，需要考慮的主要因素有 、 、 、 、 、 等。
結構設計是為了完成某種任務或滿足特定的需要，必須明確設計的目標和要求。不同的結構設計，應考慮的因素各有側重，其中 是最重要的。正因為此，我們在結構設計是需側重考慮結構的 和 。
目前，我們常用的材料主要有 、 、 ；不同的材料的連接方式也有所不同，常見的連接方式可分為以下兩種，
：不能相對移動，但可相對轉動；具體有 、 、 等
（實例： 、 ）
：不能相對移動，也不能相對轉動；具體有 、 、 等
（實例： 、 ）
七、優秀的結構設計需要把 和 恰當地結合起來。古今中外都有一些經典的結構，賞析結構設計作品，可從以下兩個角度進行，各個角度又可分成不同方面：
： 、
、
、
、
、
： 、
、
、
、
（了解課本中的案例分析：趙州橋、飛檐、蛋形椅，如何從不同角度欣賞）
《技術與設計2》第二單元 流程與設計
高考要求：
流程與設計 流程的含義與意義 Ⅰ
時序、環節 Ⅰ
簡單流程圖的閱讀 Ⅱ
簡單流程圖的繪制 Ⅱ
流程設計應考慮的因素 Ⅰ
簡單流程的設計方案 Ⅱ
流程優化的主要內容 Ⅰ
流程優化應考慮的主要問題 Ⅰ
簡單流程的優化 Ⅱ
知識梳理：
一、流程是 ；可以把流程理解為“為了一定目的去做事情的順序”。
對于一項活動，可以將其分解為若干個過程或階段，稱為 ，它是一個相對概念，其劃分會有所不同；不同步驟完成的時間上的先后順序叫做 ；
即流程一般包含了以上兩個要素，可用圖示表示如下：
二、流程的意義：科學合理的流程，可以指導我們正確地做事，提高工作和學習的效率，是我們的生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障（生活和工作方面）；可以有效地組織生產、提高生產效率、保證產品質量、保證安全生產、保護環境（生產方面）。
三、為清晰地表達流程，一般采用流程圖：方框表示某個事項或活動，即環節，單向箭頭表示事項或活動的順序關系，即時序。如：（設計的一般過程）
其它還可采用的方法有 、 、 、 、 等。
四、流程設計應考慮的基本因素分為以下兩方面：
①流程設計的目標和要求：
對于工作和生活方面的流程，主要考慮 、 、 等目標；
對于生產活動的流程，主要考慮 、 、 、 、 、 等目標；
②流程設計中的基本因素：主要有 、 、 、 、 、 等；不同的行業的流程有不同的特點，需綜合考慮。
五、流程設計的一般步驟分以下五步：
① ；
② ；
③ ；
④ ；
⑤ ；
六、在流程的設計和實施過程中，經常需要進行不斷的修改和完善，這種對流程修改的過程叫做 ，其目的是為了提高工作效率，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。又可分為
：將并行工序改成串行工序，縮短時間，但同時會增加人力和物力的成本
：
：降低成本，追求“利益最大化”
：
：
對于一個特定的流程，往往是以某個指標的優化為主，綜合考慮其它指標，如果片面地強調某一指標的優化，可能會帶來其它指標的下降。因此，流程的優化應綜合考慮，以達到整體優化的目的。
七、流程的改進與優化需要一定的條件，它建立在 、 基礎上。一般來說，流程與 、 、 等有著密切的關系，在優化流程時，需充分考慮。
應用題 請以木材為材料為自己設計一個多功能筆筒，設計要求：
A．筆筒尺寸：長度≤300mm，寬度≤200mm，高度≤110mm；至少可容納20只筆；
B．穩定性：放滿鋼筆，不翻倒。
（1）畫出設計草圖（應體現長、寬、高和連接方式，可用文字說明）。
（2）根據草圖，說出設計的多功能筆筒的三個特點。
（3）請補充完整下列的加工流程圖。
……
技術與設計2》第三單元 系統與設計
高考要求：
系統與設計 系統的含義 Ⅰ
系統的基本特性 Ⅱ
系統分析的一般步驟 Ⅰ
系統分析的主要原則 Ⅰ
簡單系統設計方案 Ⅱ
系統優化的意義 Ⅰ
影響系統優化的因素 Ⅰ
知識梳理：
一、系統是由相互聯系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體。系統根據一定的標準可劃分為若干個子系統
構成系統的條件： ；
；
；
系統的類型：自然系統和人造系統；實體系統和抽象系統
系統的特性主要有以下五條：
：系統的整體功能大于組成系統的各部分的功能之和
：系統的各要素間相互作用、相互聯系
：區別不同系統的標志
：
：
二、系統分析一般從系統的整體功能出發，全面地思考與解決問題。系統分析的目標是為了發揮系統功能，實現系統目標；采用的方法是運用科學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。
系統的分析的主要原則： 、 、 、
系統分析的一般步驟： ；
；
；
；
系統的優化是指在給定的條件（或約束條件）嚇，根據系統的優化目標，采取一定的手段和方法，使系統的目標值達到最大化（或最小化）。影響系統優化的因素是指對系統的目標產生顯著影響，并且可以人為調節的因素。
三、系統設計是在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。它包含對某個系統進行技術設計，同時需要運用系統的思想和方法對其設計過程進行分析、設計。
系統設計應考慮系統設計的目的與要求、系統各部分之間的相互聯系與相互作用、系統設計方案的優化等問題。
分析評價題 系統具有動態性，即系統的狀態、結構會隨著時間的變化而變化。錢塘江大橋（如圖所示）橋墩采用鋼筋混凝土，橋的上下兩層分別通汽車和火車。該橋建于上個世紀，歷盡蒼桑，多次維修，2000年4月15日到2001年4月25日，還經歷一次大整修。若把錢塘江大橋作為一個系統，請你說說該系統的動態性體現在哪些方面（舉例說出三點）。
《技術與設計2》第四單元 控制與設計
高考要求：
控制與設計 控制的含義 Ⅰ
控制的應用 Ⅰ
控制手段 Ⅰ
開環控制系統的基本組成和工作過程 Ⅱ
閉環控制系統的基本組成和工作過程 Ⅱ
控制系統的方框圖 Ⅱ
控制系統的干擾因素 Ⅰ
功能模擬方法和黑箱方法 Ⅰ
控制系統設計方案 Ⅱ
知識梳理：
一、控制的手段與應用
1、控制的涵義：人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段使事物向期望的目標發展。
2、理解控制現象，需要明確：
a、控制的對象是什么；b、控制要達到什么目的；c、采取什么控制手段
（填寫下列表格）
控制事例 控制的對象 控制的目的 控制的手段
電風扇扇葉轉速快慢的控制
大禹治水
人力三輪車的方向控制
3、控制分類
人工控制：控制過程是在人的直接干預和全程干預下進行的。
自動控制：指在無人直接參與的情況下，使事物的變化準確地按照期望的方向進行。
4、控制的應用：在各行各業都存在，
二、控制系統的基本組成與工作過程
1、控制系統：任何一種控制的實現，都要通過若干個環節，這些環節構成一個系統，稱為控制系統。
2、開環控制系統
控制系統的輸出量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。
系統的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞
（注：方框圖：在系統控制中，為了分析的方便，常采用方框來表示系統的環節，用單向信號線來表示信號的傳遞的方向，這種圖稱為控制系統的方框圖）
例如：大酒店的自動門，寫出其方框圖
例如：過道的聲控燈，寫出其方框圖
3、閉環控制系統
我們把系統的輸出量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。
例如：空調的溫度控制系統，寫出其方框圖
例如：抽水馬桶水箱的控制系統，寫出其方框圖
三、閉環控制系統的干擾與反饋
1、干擾因素：在控制系統中除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱干擾因素
2、反饋：控制系統中，將輸出量通過適當的檢測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程就是反饋。
3、閉環控制系統的工作過程
　 閉環控制系統的核心是通過反饋來減少被控量（輸出量）的偏差。所以一個閉環控制系統，能夠克服外界干擾，使被控量控制在給定值附近。
四、功能模擬法：以功能和行為的相似性為基礎，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法，就是功能模擬法。
黑箱方法：黑箱方法就是通過觀測黑箱外部輸入信息（外界對黑箱的影響）和輸出信息（黑箱對外界的反應），以研究和認識其功能、特性、結構、機理的科學方法。
分析評價題 下列兩圖分別是瓦特蒸汽機的結構示意圖和轉速自動控制原理圖。如圖所示，套筒與閥門連在一起，當由于某種外界原因（如蒸汽機的負載減小）導致蒸汽機的轉速加快時，飛球離心力增大，套筒向上移動，閥門通孔截面積減少，蒸汽流速降低，蒸汽機汽缸內壓力減少，最后使其轉速下降。
（1）請補充完整蒸汽機轉速自動控制系統方框圖。
（2）在蒸汽機的轉速控制過程中，當被控量發生變化時，執行器的狀態___________（選填會或者不會）發生變化；除了設定轉速的變化引起被控量變化以外，其它能引起被控量變化的一切因素統稱為__________。
流程
環節
時序
可顛倒
不可顛倒
串行
可串行，也可并行
分法不一，可分解
發現與明確問題
制定設計方案
優化方案
編制說明書
制作模型或原型
取料
成型
第24題圖
輸入量
控制器
執行器
被控對象
輸出量
控制量
控制量
被控量
+
比較器
被控對象
執行器
控制器
給定值
檢測裝置
-
控制器
執行器
被控對象
給定值
被控量
干擾
+
反饋環節（檢測裝置）
-
第25題圖
控制器
(飛球、套筒及其支撐部分)
執行器
( ① )
控制對象
( ② )
( ④ )
(飛球)
被控量
( ③ )
給定量 +
(設定轉速)
控制量
(蒸汽流量)
—
比較器

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