資源簡介

期中復習資料
注標記★與☆的為會考標準中c級要求，即分析、設計題，其中☆部分請看書中案例
第一單元 結構與設計
1.1常見結構的認識
（書P1）結構：是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在結構，結構影響著它們的性質和功能。（書P4）從力學角度來說，結構是指可承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
（書P5-6）構件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力。
拉力：物體所承受的拉拽力
壓力：擠壓物體的力
剪切力：兩個距離很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力
扭轉力：反方向向物體兩端均勻施力 ,使物體發生扭轉形變的力
彎曲力：作用于物體 ,使它產生彎曲的力
（書P8-11）結構的類型：
實體結構 結構本身實心，受力特點：外力分布在整個體積中 如：實心墻、大壩、冰山
框架結構 由細長的構件組成，特點：支撐空間而補充滿空間 如：鐵架塔，建筑用腳手架、廠房的框架、柵欄、竹排。
殼體結構 受力特點：外力作用在結構體的表面上 如：摩托車手的頭盔、飛機的外殼、貝殼、圓形陶瓷裝飾品、高層建筑的穹頂、鋼化玻璃鍋蓋、汽車外殼、人的頭蓋骨。
組合結構 如：圣彼得大教堂、自行車、埃菲爾鐵塔（塔身由鋼鐵部件的框架組成，塔腳由石砌礅座組成）、古羅馬斗獸場等
在某種情況下雞蛋、頭盔等殼體結構可以承受很大的外力而不破裂，是因為殼體結構的受力特點是外力作用在結構體的表面上
1.2穩固結構的探析 ( file: / / / H:\\通用技術必修2\\第一單元結構與設計\\2、穩固結構的探析\\真實的謊言片段.avi" \t "_parent )
（書P12）一、結構的穩定性：是指結構在負載的作用下維持其原有的平衡狀態的能力。（例如：停在路邊的自行車被風吹倒就可解釋為在風的作用下自行車的穩定性不夠）
（書P13-16）影響結構穩定性的三個因素：重心位置、支撐面積的大小和結構的形狀
接觸面與支撐面（理解即可）：接觸面就是結構與地面接觸所形成的面，支撐面是所有接觸點所形成的幾何圖形
以下物體比較穩定的原因解釋：
不倒翁：重心低 比薩斜塔不倒塌、單腳支撐的自行車：重心的垂線在支撐面內
家用落地扇的底座一般做得比較重，這是為了降低重心，增加電風扇的穩定性。底座做得比較大石為了增加支撐面面積，都是為了使落地扇更穩定
結構的形狀：如照相機的支撐架常使用三腳架：因為三角形是最穩定的形狀；
A字形梯載人時能穩定的原因：主要可從梯子的形狀、梯子的重心兩方面分析　A字形兩邊支腳分別與地面支撐，中間由拉桿固定，當人站上梯子時，人和梯子的重心落在兩邊的支撐腳與地面的范圍內。如果沒有梯子中間的拉桿，梯子的支撐腳與地面的位置不能固定，當人站上梯子時，A字形結構被破壞，失去平衡．
物體 受到的外力 不穩定的主要原因 怎樣才能更穩定
廣告牌 風的推力 受力面積過大，重心過高，支撐面積小 1、減小受力面積：可以直接減小廣告牌的面積，也可以采用網狀結構材料制作廣告牌板2、降低重心：增加較重的廣告牌底座3、擴大支撐面積：增加較大的廣告牌底座或者外加鋼絲與主體形成三角形支撐
落地燈 碰撞 重心過高，支撐面積小 1、降低重心：增加較重的落地燈底座2、擴大支撐面積：增加較大的落地燈底座或者外加鋼絲與主體形成三角形支撐
底小口大的空竹簍 碰撞 質量小、支撐面積小 1、增加質量：采用密度更大的材料制作如：不銹鋼2、擴大支撐面積：增加較大的落地燈底座或者外加鋼絲與主體形成三角形支撐
二、結構的強度
結構的強度是指結構具有的抵抗破壞的能力。如：拔河的繩子斷裂就是因為繩子結構的強度不夠
★影響結構強度的三因素：結構的形狀、結構的材料與連接
鋼筋混凝土結構：鋼筋抗拉，混凝土抗壓
鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可以相對轉動，具體有松螺栓、松鉚等。
剛連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等。
☆1.3簡單結構的設計
結構設計應考慮的主要因素有: 符合使用者對設計對象的穩定性和強度要求, 安全因素, 公眾和使用者的審美需求, 使用者的個性化需要,對設計對象的成本控制要求和一定的使用壽命等。
1.4經典結構的欣賞
★典型結構設計的欣賞與評價
欣賞結構設計作品，可以從技術和文化兩個角度進行
“飛檐”的功能：擴大采光面，有利于排泄雨水
第二單元 流程與設計
2.1生活和生產中的流程
流程是一項活動或一系列連續有規律的事項或行為進行的程序。
流程中的若干階段或小的過程叫做環節
時間上的先后順序叫做時序。有的時序能顛倒，有的時序不能顛倒。
流程的表達方式1、文字表達2、表格表達3、圖示表達4、模型表達5、動畫演示
★★簡單的流程圖、流程的表達（方框箭頭圖）-----流程的主要表達方式，有串行、并行兩種畫法結合
時序和環節的特點：環節分法不一，可再分；時序：針對環節來說，有些環節的時序可顛倒，有些不可顛倒（比如：使用高壓鍋時要先放汽再開鍋蓋，否則有可能引發爆炸。），有些可同時進行
案例分析：洗衣、煮飯與燒菜的流程安排
洗衣機洗衣：1小時、燒菜：40分鐘、電飯鍋煮飯：30分鐘、吃飯：20分鐘、讀報：10分鐘
合理安排流程對生活的意義：提高效率、使生活變得有序、合理、使生活更為安全、使生活質量更高。
合理安排流程對生產的意義：有效組織生產、提高生產效率、保證產品質量、保證安全生產、保護環境。
★流程分析
（書P53練習題1）自行車補胎流程中，用銼子將洞口四周的胎皮銼毛，使必不可少的一個環節，目的使為了增大摩擦力，使補丁與胎皮的附著力更強。完整的補胎流程是：
2.2流程的設計
★流程設計應考慮的基本因素
工業流程設計中的基本因素：材料、工藝、設備、人員、資金、環境。
農業生產中還要考慮：氣候、季節、自然災害、生態平衡等。
（書P51）處于城鄉結合地帶的某鄉，現要在鄉里新建一個小化工廠，在流程設計上應考慮哪些因素？
國家的法律法規、降低能源和原材料消耗、減少污染排放、在資金允許的情況下選用精良設備和技術人員、工藝方案、以提高生產效率。
要把北方的大豆移栽到南方，在流程設計上要考慮哪些相關因素？
要考慮：資金、季節、氣溫、濕度、土壤、病蟲害、是否破壞生態平衡、。
2.3流程的優化
★流程的優化過程所應考慮的主要問題
流程的優化：在流程的設計和實施過程中，要對流程進行不斷的改進，以期取得最佳的效果，這樣的改進過程稱為流程的優化．
流程優化的目的：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
流程優化的指標：工期優化，工藝優化，成本優化，技術優化，質量優化等
流程優化的條件：流程優化與材料，設備，工藝，人員，資金，環境等有著密切的關系
三種切削法的比較
切削法 利用大塊材料直接加工
優點：工藝簡單， 缺點：耗時長，生產率低材料利用率低
少切削法 利用粗胚加工
優點：切削量少，材料浪費少，生產效率高 缺點：工序多，設備多
無切削法 將原材料熔化后澆注到模具
優點：無材料浪費
第三單元 系統與設計
3.1系統的結構
系統的含義：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。
構成系統的三個條件：A.兩個或兩個以上的要素B.要素之間相互聯系、相互作用,按照一定方式形成一個整體；C. 具有的各要素沒有的特定功能
什么是子系統系統根據一定的標準可劃分為若干個子系統
系統的類型
根據不同的原則和情況
自然系統、人造系統
實體系統、抽象系統
（書P64案例分析答案）1.車把的作用：控制自行車的方向2.腳蹬的作用：將人腳踩的力傳遞到鏈輪鏈條上3.鏈輪和鏈條的作用：將動力傳遞到后輪驅動自行車前進4.前后車輪的作用：車輪的滾動帶動自行車整體行進5.車閘的作用：控制自行車的速度，剎車制動
1.車閘的橡皮松了：剎車不靈
2.車把固定螺釘松了：方向把不準
3.鏈條斷了：無法行進
4.車輪的輻條斷了：受力不均容易引起車圈變形
（書P66馬上行動答案）制動子系統：剎車柄、車閘、連接線等；承重子系統：車架、鞍座、后車座等
系統的基本性質
整體性是系統的最基本特性，也是觀察和分析系統最基本的思想和方法。系統的整體功能大于各部分功能之和，即“1+1>2”，整體的功能是各要素（部分）在孤立狀態下所沒有的。系統的任何一個要素或部分發生變化或出現故障時，都會影響到其他要素（部分）或整體的功能的發揮。
（書P69）
現象 原因
三個和尚沒水吃， 三個人共同構成了一個系統，每個人都是其組成要素之一，如果三人之間的協作關系處理的不好反而辦不好事情
三個小皮匠頂個諸葛亮 三個小皮匠構成一個整體，整體的功能大于單獨的個體功能之和
一著不慎，全盤皆輸 說明在一個系統中局部對整體的制約，部分的變化會影響整體的變化，甚至還會對局部產生決定性的影響
丟卒保車（或法國雕塑家羅丹砍去巴爾扎克雕像的雙手） 做任何事情，都要重視整體效應，（“車”對整體的作用大，）必要的時候，要舍得拋棄部分而保全整體
（書P74練習1）“木桶原理”解釋：木桶由若干塊木板組合而成，若把木桶看做一個系統，每塊木板就是要素，系統的某一要素（最短的木板），會影響整體的系統功能（盛水高度）
“阿波羅登月計劃”中沒有使用一項別人沒有的技術。飛船的任何一個部件都不具有上天的功能，然而登月飛船卻具有了宇宙飛行的功能。整體的功能大于單獨的個體功能之和，即“1+1>2”，整體的功能是各要素（部分）在孤立狀態下所沒有的。
（2）相關性：指組成系統的各要素之間或系統整體與部分之間的相互作用、相互聯系
（3）目的性：指任何系統都具有某種目的，都要實現一定的功能，這是區別不同系統的標志。
（4）動態性：指任何系統都是一個動態的系統，處于運動變化和發展之中。
（5）環境適應性：指一個系統與其所處的環境之間通常都有物質、能量和信息的交換，外界環境的變化會引起系統特性的改變，并相應地引起系統功能和系統內部各部分相互關系的變化。
如：“春捂秋凍”：人自身就是一個系統，春天穿多一些是對冬天的一種適應和銜接，秋天穿少一些是對夏天氣候的銜接和向冬天過渡的一種準備兩者都是為了使人的身體逐漸適應外界氣溫的變化而不至于生病。
冰箱的放置位置要與墻保持一定的距離，其目的使為了適當的散熱空間，以保持它能正常工作。
“春捂秋凍”、冰箱的放置、飛機克服大氣對流的影響都說明系統有環境適應性
3.2系統的分析
★系統分析的基本方法和一般步驟（系統分析的主要原則）
系統分析的思想 ：為了發揮系統的功能，實現系統的目標，運用科學的方法對系統加以周詳的考察、分析、比較、試驗，并在此基礎上擬定一套有效處理步驟和程序，或對原來的系統提出改進方案的過程，就是系統分析。
系統分析的步驟：
系統分析的主要原則：
1.整體性原則：系統分析首先著眼于系統整體，要先分析整體，在分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；先看長遠，再看當前。
比如一些地區道路在較短的時間內分別為例如不同目的（如鋪設通訊線路、鋪設煤氣管道、下水管道修理）進行了多次施工，給生活帶來了不便，若能通過一次施工同時達到這些目的則更符合系統設計的整體性原則
2.科學性原則：系統分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，使決策的過程和結果更具說服力。
3.綜合性原則：系統分析總是為實現系統目標服務的。當存在多個目標時，需要綜合分析，統籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。
系統優化是指在給定的條件（或約束條件）下，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）。即達到最優的效果。
★分析影響系統優化的因素：是指對系統的目標函數產生顯著影響，并且可以人為調節的因素（具體內容書P81-84思考）
3.3系統的設計
☆簡單系統的設計方法
☆系統的設計
第四單元 控制與設計
4.1控制的手段與應用
(書p97)控制：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。
明確控制現象：明確控制對象、明確控制要達到什么目的、明確控制要采取什么手段。
人的干預：人工控制；自動控制
控制手段：
執行部件：機械控制；電子控制；液壓控制；氣動控制等等
生活：提高人們的生活質量，人類能夠在一定程度上按自己的意思改變周圍的環境，使之能滿足人們的需要。
國防：……………………………………………………………………………………
控制的應用意義
生產：能知道一些生活中的實際例子。
4.2控制系統的工作過程與方式
控制系統：任何一種控制的實現，都要通過若干個環節，這些環節構成了一個系統，稱為控制系統。
開環控制系統： 輸出量不對系統的控制產生任何影響。
控制系統：
閉環控制系統：
開環控制系統工作過程圖：
洗衣服1小時
煮飯30分鐘
燒菜40分鐘
吃飯20分鐘
總共耗時1小時10分鐘
看報紙
10分鐘
扒胎
查漏
研磨洞周圍胎皮
研磨補丁
涂膠
貼補丁
裝胎
明確問題設立目標
收集資料制定方案
分析計算評價比較
檢驗核實作出決策

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