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技术与设计技术与设计2专题五：结构与设计专题五：结构与设计一、结构的类型一、结构的类型（选择、填空选择、填空）结构的分类：从力学的架构与形态考虑：实心结结构的分类：从力学的架构与形态考虑：实心结构、框架结构、壳体结构构、框架结构、壳体结构（选择、填空）（选择、填空）结结构分构分类类概念概念受力特点受力特点举举例例实心结构实心结构（实体结构）（实体结构）外力作用在结外力作用在结构体的表面上构体的表面上框架结构框架结构输电铁塔、输电铁塔、建筑用的建筑用的脚手架脚手架支撑空间而不支撑空间而不充满空间充满空间外力分布在整个外力分布在整个体积中体积中结构体是层结构体是层状的结构状的结构结构体由细结构体由细长的构件组长的构件组成的结构成的结构壳体结构壳体结构贝壳、贝壳、头盔头盔实心墙、大实心墙、大坝坝结构体本身结构体本身是是实心的结构实心的结构物体结构物体结构实体实体结构结构框架框架结构结构壳体壳体结构结构组合组合结构结构受力受力特点特点栅栏栅栏圆形陶瓷装饰品圆形陶瓷装饰品冰山冰山高层建筑的穹顶高层建筑的穹顶钢化玻璃锅盖钢化玻璃锅盖竹排竹排汽车外壳汽车外壳人的头盖骨人的头盖骨古罗马斗兽场古罗马斗兽场二、结构的分析二、结构的分析1、构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转、构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。（选择、填空）力、弯曲力。（选择、填空）受力受力形形式式概念概念拉力拉力物体所承受的物体所承受的拉拽力拉拽力压压力力挤压挤压物体的力物体的力剪切剪切力力两个距离很近，大小相等，方向相两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行反，且作用于同一物体上的平行力力扭扭转转力力反方向向物体两端均匀施力，使物反方向向物体两端均匀施力，使物体体发发生扭生扭转转形形变变的力的力弯曲弯曲力力作用于物体，使它作用于物体，使它产产生弯曲生弯曲变变形的形的力力1、2008年北京奥运会举重运动员在举重过年北京奥运会举重运动员在举重过程中双臂主要承受什么力程中双臂主要承受什么力()A、拉力、拉力B、压力、压力C、剪切力、剪切力D、弯曲力、弯曲力知识迁移知识迁移B2、应力作用在单位面积上的内力，称为应力。应力可用下式表示：即=N/s式中，N为内力，S为构件截面积。应力的计量单位为N/mm2或N/cm2。当应力达到某一极限值时,结构就会遭到破坏。3、结构的强度：、结构的强度：（1）物体结构）物体结构抵抗变形抵抗变形的能力称为强度。我们用的能力称为强度。我们用应力应力来衡量来衡量强度强度。（2）影响结构强度的因素：结构的形状、使用的）影响结构强度的因素：结构的形状、使用的材料、材料的连接方式。材料、材料的连接方式。结构的形状：结构的形状：构成的形状略有改变，强度就会改构成的形状略有改变，强度就会改变为。变为。一是结构的外部形状一是结构的外部形状，二是结构的构件截面二是结构的构件截面形状形状。三角形是框架结构中最基本的开关之一，它三角形是框架结构中最基本的开关之一，它结实、稳定，所用材料最少。结实、稳定，所用材料最少。结构使用的材料结构使用的材料：不同的材料有承受不同应力极：不同的材料有承受不同应力极限的能力。形状相同，材料不同，强度就不同。限的能力。形状相同，材料不同，强度就不同。材料的连接方式：材料的连接方式：不同的连接方式，受力方式和不同的连接方式，受力方式和效果不一样。效果不一样。连连接方式接方式作用、特点作用、特点常常见见的技的技术术与与方法方法案例案例铰连铰连接接（可相（可相对对运运动动式）式）被被连连接的构接的构件在件在连连接接处处不能相不能相对对移移动动，但但可相可相对对转动转动；方；方便运便运动动、灵活灵活传动传动润润滑；松螺栓、滑；松螺栓、松柳松柳人体关人体关节节、自行自行车车车车把与把与车驾车驾、折叠折叠伞伞伞伞骨骨间间的的连连接、接、门门与与门门框的框的连连接等接等刚连刚连接接（不可相（不可相对对运运动动）被被连连接的构接的构件在件在连连接接处处既不能既不能相相对对移移动动又又不能相不能相对转动对转动；连连接牢固接牢固准确配合；榫准确配合；榫接、胶接、接、胶接、焊焊接、接、铆铆接、接、螺接等螺接等车车圈与圈与辐辐条、条、固定固定铁铁床床间间的的连连接、接、不可移不可移动动的桌腿与的桌腿与桌面的桌面的连连接等接等1、我们常用的、我们常用的A形梯不采用铅合金片，而形梯不采用铅合金片，而是采用长方形截面的构件，这说明以下哪能是采用长方形截面的构件，这说明以下哪能个因素影响着结构的强度？个因素影响着结构的强度？（）A、材料、材料B、形状、形状C、构件、构件D、连接方式、连接方式B知识迁移知识迁移2、建造、建造“水立方水立方”选用钢材而不选用木材主要选用钢材而不选用木材主要是考虑（是考虑（）A、美观、美观B、实用、实用C、结构的强度结构的强度D、成本、成本知识迁移知识迁移C4、结构的稳定性：、结构的稳定性：（1）结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其）结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态原有平衡状态的能力，即：结构具有阻碍翻倒或移动的的能力，即：结构具有阻碍翻倒或移动的特性。特性。（2）影响结构稳定性的因素：）影响结构稳定性的因素：结构的形状结构的形状：与支撑底面的形状与支撑底面的形状、底面积大小底面积大小有主要有主要关系。关系。支撑面越大支撑面越大，稳定性越好；支撑面越小，稳定性越差。，稳定性越好；支撑面越小，稳定性越差。例如，金字塔，或金字塔形的建筑例如，金字塔，或金字塔形的建筑江河的人造堤坝、江河的人造堤坝、大型桥梁的桥墩等，它们的结构外形，如同大型桥梁的桥墩等，它们的结构外形，如同“A”字形。字形。接触面支撑面注意区别注意区别重心的位置重心的位置：重心越低，稳定性越好；：重心越低，稳定性越好；重心越高，稳定性越差。例如，不倒翁重心越高，稳定性越差。例如，不倒翁之所以稳定，就是因为它的重心设置的之所以稳定，就是因为它的重心设置的很低。很低。结构重心的位结构重心的位置：置：结构重结构重心所在点的心所在点的垂线是否落垂线是否落在结构底面在结构底面的范围内，的范围内，落在就是稳落在就是稳定的，没有定的，没有就是不稳定就是不稳定的。的。中国的斜塔：中国的斜塔：辽宁瑞州古塔塔身辽宁瑞州古塔塔身高高10米，塔身向东北方向倾斜米，塔身向东北方向倾斜12度，塔尖水平位移度，塔尖水平位移1.7米。米。材料材料也是影响结构稳定性的因素。也是影响结构稳定性的因素。如汽车的车体采用壳体结构和薄钢板材料如汽车的车体采用壳体结构和薄钢板材料制造，是因为壳体结构表面能分散所受的力，制造，是因为壳体结构表面能分散所受的力，薄钢板使车体质量较小薄钢板使车体质量较小1、在、在2008年北京奥运会比赛场馆的建设过年北京奥运会比赛场馆的建设过程中结构的稳定性至关重要，下面不是响结程中结构的稳定性至关重要，下面不是响结构稳定性的因素是：（构稳定性的因素是：（）A、建筑物重心位置的高低、建筑物重心位置的高低B、建筑物的结构形状、建筑物的结构形状C、建筑物与地面支撑面积的大小、建筑物与地面支撑面积的大小D、建筑物的颜色、建筑物的颜色知识迁移知识迁移D2、在、在2008年北京奥运会比赛中，以下哪一年北京奥运会比赛中，以下哪一个结构是属于利用不稳定的结构实现某些功个结构是属于利用不稳定的结构实现某些功能的（能的（）A、乒乓球桌、乒乓球桌B、羽毛球拍、羽毛球拍C、跨、跨栏栏D、单杠、单杠C知识迁移知识迁移5、变形变形:构件受外力作用时构件受外力作用时,要发生形状或大要发生形状或大小的改变小的改变,这种改变这种改变称为变形称为变形.（选择）（选择）拉伸拉伸:拉伸所产生的变形为拉伸拉伸所产生的变形为拉伸.如吊车的吊如吊车的吊绳绳.压缩压缩:压力所产生的变形为压缩压力所产生的变形为压缩.如板凳腿如板凳腿.弯曲弯曲:当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时作用时,杆件产生的变形为弯曲杆件产生的变形为弯曲.经生弯曲变形经生弯曲变形的构件称为梁的构件称为梁.1在奥运会体操比赛的时候，运动员在奥运会体操比赛的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产生（产生（）变形。）变形。A、拉伸、拉伸B、弯曲、弯曲C、压缩、压缩D、断裂、断裂B知识迁移知识迁移6、拱结构拱结构，即中间高四周低呈弧形的曲面。拱结，即中间高四周低呈弧形的曲面。拱结构对承受荷载有利。荷载压力作用于拱上，圆拱构对承受荷载有利。荷载压力作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。这样的结构既有利再把力传到其四周的支撑上。这样的结构既有利于承载，又美观。于承载，又美观。7、结构的欣赏、结构的欣赏从从技术与文化技术与文化的角度去欣的角度去欣赏和评价。（填空）赏和评价。（填空）专题六流程与设计一、流程的涵义及分析一、流程的涵义及分析1、环节环节：活动或事件在其发展过程中，依据某种特：活动或事件在其发展过程中，依据某种特征或方式，征或方式，可将该过程分解为若干个小过程可将该过程分解为若干个小过程，称这些，称这些小过程为环节。（了解）小过程为环节。（了解）2、时序时序：过程的经历中，各环节按照一定的时间顺：过程的经历中，各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。这种时间顺序关系，称为时序。序先后出现、完成。这种时间顺序关系，称为时序。注解：注解：有些时序有些时序可以颠倒，可以颠倒，有些时序有些时序不可以颠倒，不可以颠倒，有时可同时进行。（选择）有时可同时进行。（选择）3、流程流程：具有环节和时序两大特征（关键点）的过：具有环节和时序两大特征（关键点）的过程，即若干环节随着时间的变化，依序完成的进程流，程，即若干环节随着时间的变化，依序完成的进程流，称为流程。（了解）称为流程。（了解）4.4.时序和环节的特点？时序和环节的特点？5、流程中的工序作业方式串行串行工序工序：上一道工序完成之后才能进入下上一道工序完成之后才能进入下一道工序。一道工序。并行并行工序工序：不同的工序可以不同的工序可以同时进行同时进行。工序的串行和并行在生产中都有广泛的工序的串行和并行在生产中都有广泛的应用和重要的意义应用和重要的意义。1、（湖南省、（湖南省2009年普通高中通用技术学业水平考查年普通高中通用技术学业水平考查试卷样卷）人们邮寄包裹的流程一般是：取包裹单试卷样卷）人们邮寄包裹的流程一般是：取包裹单购买标准包装箱购买标准包装箱包装密封包装密封填写包裹单填写包裹单交寄手续交寄手续收回执单。我们看到，它的全部过程，收回执单。我们看到，它的全部过程，可以分解为若干个小的过程，每个小过程都有明确的可以分解为若干个小的过程，每个小过程都有明确的任务。我们把这些小过程称为（任务。我们把这些小过程称为（）A、步骤、步骤B、时序、时序C、环节、环节D、顺序、顺序C2、烟台烟台06-07学年第一学期高三期末学年第一学期高三期末小明家铺地砖，小明家铺地砖，应采用合理流程是（应采用合理流程是（）搅拌水泥和沙子搅拌水泥和沙子上市场买水泥，沙子和地砖上市场买水泥，沙子和地砖请瓦请瓦工师傅工师傅把搅拌好的水泥和沙子铺在地面上把搅拌好的水泥和沙子铺在地面上划线划线铺上地砖铺上地砖检查地砖下面是否有空隙检查地砖下面是否有空隙A、B、C、D、B3、关于流程、时序、环节，下列表述错误的是（）A、任何流程反映了一定的时序，体现出一定的环节。B、环节是一个相对概念，有些环节还可以再细分为许多子环节。C、生产中的时序是不可颠倒的。D、设计科学合理的流程，目的是为了提高质量和效率。C分析：流程是一项活动进行的程序，必定有一定的环节，分析：流程是一项活动进行的程序，必定有一定的环节，一定的顺序，其中环节是相对的，可以再分，时序有颠倒、一定的顺序，其中环节是相对的，可以再分，时序有颠倒、不颠倒和同时三种，生产中的时序，有些是可以颠倒。不颠倒和同时三种，生产中的时序，有些是可以颠倒。二、流程的基本因素二、流程的基本因素1、流程设计中的基本因素：（选择）、流程设计中的基本因素：（选择）总体上总体上：研究：研究内在属性与规律内在属性与规律，就是流程设计应该考虑，就是流程设计应该考虑的基本因素。的基本因素。具体的具体的：生产活动的流程设计的基本因素主要有：材料、：生产活动的流程设计的基本因素主要有：材料、工艺、设备、人员、资金和环境。工艺、设备、人员、资金和环境。1、日照日照07-08学年高三第一次学年高三第一次调研调研流程设计应考虑的基本因流程设计应考虑的基本因素是（素是（）A、流程的环节、流程的环节B、流程的时序、流程的时序C、流程是否己优化、流程是否己优化D、事件流动的内在属性和规律、事件流动的内在属性和规律D2、（山东高考题）、（山东高考题）100米接力比赛是运动会上最激米接力比赛是运动会上最激动人心的项目之一，团队合作是取胜的重要因素。参赛动人心的项目之一，团队合作是取胜的重要因素。参赛选手除应具备娴熟的传接棒技术外，一般情况下第一选手除应具备娴熟的传接棒技术外，一般情况下第一棒还应具备良好的起跑和弯道跑技术；第二棒应具备较棒还应具备良好的起跑和弯道跑技术；第二棒应具备较好的速度耐力；第三棒除具备第二棒的优点外还要善好的速度耐力；第三棒除具备第二棒的优点外还要善跑弯道；第四棒应短跑成绩最好、冲刺力最强。现有四跑弯道；第四棒应短跑成绩最好、冲刺力最强。现有四名同学：名同学：小马，校运动会米亚军；小马，校运动会米亚军；小李，校小李，校足球队主力前锋；足球队主力前锋；小王，校运动会米冠军；小王，校运动会米冠军；小刘，校运动会米冠军。据此判断下列最合理的小刘，校运动会米冠军。据此判断下列最合理的接力顺序是（接力顺序是（）、简析：虽然此题从题面上来看是属于体育学科，但是这简析：虽然此题从题面上来看是属于体育学科，但是这一题在解题的过程中运用了流程设计的知识：流程设计一题在解题的过程中运用了流程设计的知识：流程设计应该考虑的基本因素应该考虑的基本因素研究内在属性和规律。研究内在属性和规律。D2、画流程设计框图的一般方法：（选择排序、画图、填、画流程设计框图的一般方法：（选择排序、画图、填空）空）（1）根据对事物的内在属性和规律的分析，以及有关的）根据对事物的内在属性和规律的分析，以及有关的考虑，将流程的全过程，按每个阶段的功能、作用的不同，考虑，将流程的全过程，按每个阶段的功能、作用的不同，分解为若干小过程分解为若干小过程环节，并用方框表示环节。环节，并用方框表示环节。（2）按照每个小过程应该经历的时间顺序，将各环节依）按照每个小过程应该经历的时间顺序，将各环节依次撩开，并用箭头线连接起来。次撩开，并用箭头线连接起来。（3）对某环节，按需要可在方框中或方框外，作简要注）对某环节，按需要可在方框中或方框外，作简要注释，也可不作注释。释，也可不作注释。三、流程的优化三、流程的优化1、流程优化的主要内容有：、流程优化的主要内容有：工期优化、工艺优化、成本工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等优化、技术优化、质量优化等。（填空、选择）。（填空、选择）对一个流程的优化可以是整体全面的优化，也可以是对对一个流程的优化可以是整体全面的优化，也可以是对某一个指标进行优化。在优化的过程中经常会出现这样的某一个指标进行优化。在优化的过程中经常会出现这样的情况：某一个指标得到了优化，而使另外的指标下降了。情况：某一个指标得到了优化，而使另外的指标下降了。比如，技术优化，可能使成本提高。成本优化了可能使质比如，技术优化，可能使成本提高。成本优化了可能使质量下降。因此，在进行流程优化时，要综合平衡，以取得量下降。因此，在进行流程优化时，要综合平衡，以取得整体优化的成效。整体优化的成效。1、（湖南省2009年普通高中通用技术学业水平考查试卷样卷）加工一个台灯的工艺环节和加工时间为：加工一个台灯的工艺环节和加工时间为：制作灯罩（制作灯罩（30分钟）制作台灯底座及灯罩支撑杆分钟）制作台灯底座及灯罩支撑杆（60分钟）、将台灯底座、灯罩支撑杆、灯罩及部分分钟）、将台灯底座、灯罩支撑杆、灯罩及部分标准件进行组装（标准件进行组装（30分钟）下列加工一个台灯可用的分钟）下列加工一个台灯可用的最短时间是最短时间是（）A、60分钟分钟B、90分钟分钟C、105分钟分钟D、120分钟分钟B2、我国古代中医经过长期的实践，总结出了一套、我国古代中医经过长期的实践，总结出了一套比较科学的诊断工作流程：望诊比较科学的诊断工作流程：望诊闻诊闻诊问诊问诊切诊切诊处方；但是现在，中医的诊断也借助处方；但是现在，中医的诊断也借助西医的物理检验手段来加强中医的诊断准确度，西医的物理检验手段来加强中医的诊断准确度，这样的流程优化属于：（这样的流程优化属于：（）A、工期优化、工期优化B、技术优化技术优化C、成本优化成本优化D、质量优化质量优化B2、流程优化的条件：（选择）、流程优化的条件：（选择）（1）从外部条件的需要看，要建立在设备或工艺）从外部条件的需要看，要建立在设备或工艺水平的提高或完善基础之上。比如，储蓄所取款水平的提高或完善基础之上。比如，储蓄所取款流程的改进。流程的改进。（2）从内部条件的需要看，要建立在对流程内在）从内部条件的需要看，要建立在对流程内在机理的进一步研究和实现的基础之上。比如，洗机理的进一步研究和实现的基础之上。比如，洗衣机工作流程的改进。衣机工作流程的改进。（3）人员技术水平的提高。）人员技术水平的提高。3、关于优化的思考（选择）、关于优化的思考（选择）流程的优化，是多目标，多方面（多角度）的。有环流程的优化，是多目标，多方面（多角度）的。有环节的改变（减少，增多或改换）节的改变（减少，增多或改换）环节的优化，也有环节的优化，也有时序的改变时序的改变时序的优化。时序的优化。优化，通常是在具备一定技术条件下的优化，如取款优化，通常是在具备一定技术条件下的优化，如取款流程的改进；有时，是具有技术创新性的优化，如奶粉流程的改进；有时，是具有技术创新性的优化，如奶粉生产工艺中增设冷却环节的优化。生产工艺中增设冷却环节的优化。专题七流程与设计1、构成系统必须具备三个条件：、构成系统必须具备三个条件：（分析题）（分析题）（1）至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能）至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；组成系统；（2）要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照）要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定的方式形成一个整体；一定的方式形成一个整体；（3）这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功）这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。能中所没有的。举例：计算机系统、班级等举例：计算机系统、班级等2、系统的分类、系统的分类按不同的标准和需要分类：（选择）按不同的标准和需要分类：（选择）（1）自然系统和人造系统。）自然系统和人造系统。自然系统：由自然系统：由自然物自然形成自然物自然形成的系统。例如，如人的系统。例如，如人体系统、生态系统。体系统、生态系统。人造系统：由人人造系统：由人工建造、加工工建造、加工而构成的系统，也称而构成的系统，也称为人工系统。例如，人造地球卫星、人造桥梁、房舍为人工系统。例如，人造地球卫星、人造桥梁、房舍等；等；复合系统：由复合系统：由自然系统和人造系统复合而成自然系统和人造系统复合而成的系统的系统称为复合系统。例如，地市系统、村落系统等。称为复合系统。例如，地市系统、村落系统等。（2）实体系统和抽象系统：）实体系统和抽象系统：实体系统：由实体系统：由看得见、摸得着的具体实体看得见、摸得着的具体实体为元素所为元素所构成的系统，也称为构成的系统，也称为硬系统硬系统。例如，机器中的传动系。例如，机器中的传动系统、棚室中的采暖加温系统等。统、棚室中的采暖加温系统等。抽象系统：由抽象系统：由一些概念、原理、方法、制度、程序一些概念、原理、方法、制度、程序等为元素等为元素所构成的系统，也称为所构成的系统，也称为概念系统、软系统概念系统、软系统。例如，班主任老师为我们制定的全面发展成才培养规例如，班主任老师为我们制定的全面发展成才培养规划系统、智力竞赛软件系统等。划系统、智力竞赛软件系统等。（3）静态系统和动态系统：绝大多数系统属动态系）静态系统和动态系统：绝大多数系统属动态系统，静态系统是有条件的、暂时（阶段性）的和相统，静态系统是有条件的、暂时（阶段性）的和相对的。对的。静态系统：静态系统：系统的结构和状态系统的结构和状态，不随时间的推移，不随时间的推移延续而变化的系统。例如，棚室环境系统等。延续而变化的系统。例如，棚室环境系统等。动态系统：根据物质运动的普遍规律，决定了这动态系统：根据物质运动的普遍规律，决定了这类系统的结构和状态具有产生、变化与发展、消亡类系统的结构和状态具有产生、变化与发展、消亡的过程。例如，城市系统、生态系统等。的过程。例如，城市系统、生态系统等。（4）开放系统和封闭系统：绝大多数系统都属）开放系统和封闭系统：绝大多数系统都属于开放系统，绝对的封闭系统是少见的。于开放系统，绝对的封闭系统是少见的。开放系统：开放系统：要与环境相互发生联系、交换的要与环境相互发生联系、交换的系统。系统。例如，人体系统是开放系统，它需要从外例如，人体系统是开放系统，它需要从外界摄取食物、氧气和水，又要向外界排除废物。界摄取食物、氧气和水，又要向外界排除废物。封闭系统：封闭系统：不与环境发生联系、交换的系统。不与环境发生联系、交换的系统。例如，停建或缓建的工程，可以看作是暂时的封例如，停建或缓建的工程，可以看作是暂时的封闭系统；密闭容器中的化学反应，在一定初始条闭系统；密闭容器中的化学反应，在一定初始条件下，各反应物在容器中经反应达到一个平衡态，件下，各反应物在容器中经反应达到一个平衡态，这也是一个封闭系统。这也是一个封闭系统。3、系统的基本特性分析：整体性、相关性、目的性、系统的基本特性分析：整体性、相关性、目的性、环境适应性、动态性、层次性。（选择、填空）环境适应性、动态性、层次性。（选择、填空）（1）整体性（集合性）整体性（集合性）-系统的最基本属性系统的最基本属性：系统要：系统要求它的局部服从整体，强调整体观点、整体目标和整体效求它的局部服从整体，强调整体观点、整体目标和整体效益。系统不是各个元素（组分）的简单相加。如果将它们益。系统不是各个元素（组分）的简单相加。如果将它们之间的相互联系和相互作用协调好，就能得到之间的相互联系和相互作用协调好，就能得到“1+12”的效果。的效果。（2）相关性（关联性）：构成）相关性（关联性）：构成系统的各元素之间系统的各元素之间是相互是相互联系、相互作用、相互依赖、相与影响的关系，是彼此相联系、相互作用、相互依赖、相与影响的关系，是彼此相关的。举例：房屋装修中，各个要素间的相互关联、制约。关的。举例：房屋装修中，各个要素间的相互关联、制约。（3）目的性）目的性（功能性（功能性）：每个系统都具有特殊的功能。）：每个系统都具有特殊的功能。这也正是区别不同系统的主要标志。举例：乐高积木用相这也正是区别不同系统的主要标志。举例：乐高积木用相同的组件，可以组成不同的系统，以实现不同的功能。我同的组件，可以组成不同的系统，以实现不同的功能。我国农业结构调整的目的、进行国农业结构调整的目的、进行“基本能力基本能力”考试的目的。考试的目的。系统的目的性是用来区别系统的标志。系统的目的性是用来区别系统的标志。（4）环境适应性：系统只有在）环境适应性：系统只有在一定的环境条件下一定的环境条件下才才能保持（或恢复）其原有的特性。要不断完善系统，能保持（或恢复）其原有的特性。要不断完善系统，使系统能适应新的环境。使系统能适应新的环境。（5）动态性：）动态性：任何系统都是一个动态的系统，处于任何系统都是一个动态的系统，处于运动变化和发展之中。运动变化和发展之中。举例：台式计算机的举例：台式计算机的CPU上安上安装小风扇、雷达天线装小风扇、雷达天线24小时转动。小时转动。（6）层次性：所有系统都可以分解为一系列子系统，）层次性：所有系统都可以分解为一系列子系统，并存在一定的层次性；系统的层次性有助于系统功能并存在一定的层次性；系统的层次性有助于系统功能的更好实现。举例思考：我们国家都由哪些子系统组的更好实现。举例思考：我们国家都由哪些子系统组成？若各级行政部门没有层次性会怎样？成？若各级行政部门没有层次性会怎样？注意：整体性与相关性的区别：注意：整体性与相关性的区别：整体性：体现了要素与整体之间的关系。相关性：体整体性：体现了要素与整体之间的关系。相关性：体现了系统内部要素与要素之间的现了系统内部要素与要素之间的关系。关系。1.1.下面关于系统的叙述，错误的是（下面关于系统的叙述，错误的是（）A A系系统统是是一一个个整整体体，即即具具有有整整体体的的特特性性功功能能、目标和作用的有机整体目标和作用的有机整体B B系系统统的的目目的的性性是是指指每每个个系系统统都都具具有有特特殊殊的的功能功能C C系统必须适应外部环境的变化系统必须适应外部环境的变化D D在一个系统中，有时各子系统之间往往是在一个系统中，有时各子系统之间往往是互不相干的，甚至是相互对立的。互不相干的，甚至是相互对立的。D D2.不属于构成台灯作为系统的条件的不属于构成台灯作为系统的条件的是（是（）A.台灯有两个以上的要素台灯有两个以上的要素B.组成台灯的各要素相互联系组成台灯的各要素相互联系C.台灯具有照明功能台灯具有照明功能D.台灯具有合理的外形台灯具有合理的外形D3.3.在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神智，影响其情绪，在气，扰乱猛兽神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的（性中的（）A.A.整体性整体性 B.B.目的性目的性 C.C.动态性动态性 D.D.环境适应性环境适应性D D4.4.“一一个个和和尚尚挑挑水水吃吃，两两个个和和尚尚抬抬水水吃吃，三三个个和和尚尚没没水水吃吃”这这句句俗语反映了系统具有（俗语反映了系统具有（）A.A.整体性整体性 B.B.目的性目的性 C.C.动态性动态性 D.D.环境适应性环境适应性A A5、“丢卒保车”、“一招不慎，全盘皆输”是我们日常生活中的常用语言，它们主要反映了系统基本特性中的（）A整体性B相关性C动态性D目的性A6龙舟比赛时，每只龙船上都有一名固定的“拿手”、“扳道手”、“鼓手”和十名“划手”。大家群策群力，双桨舞动，轻舟如飞，充分体现了系统的（）特点。A整体性B相关性C目的性D动态性A7、山东省济宁市20062007学年度高三年级第一次摸底考试）2005年年10月我国自行研制的载月我国自行研制的载人飞船人飞船“神舟六号神舟六号”飞入太空。飞船和运载火箭飞入太空。飞船和运载火箭共有几百万个零部位，这些零部件形状、功能各共有几百万个零部位，这些零部件形状、功能各有不同，但它们按照一定的结构组合在一起，就有不同，但它们按照一定的结构组合在一起，就构成了性能优异的航天飞船，从而体现了系统的构成了性能优异的航天飞船，从而体现了系统的。整体性整体性三、系统分析三、系统分析1、系统分析的基本方法：运用系统的思想和定性定量相、系统分析的基本方法：运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系统进行分析。（了解）结合的方法，对系统进行分析。（了解）2、系统分析的一般步骤：明确问题，设立目标、系统分析的一般步骤：明确问题，设立目标收集资收集资料，制定方案料，制定方案分析计算，评价比较分析计算，评价比较检验核实，作出决检验核实，作出决策。（选择排序）策。（选择排序）3、系统分析的主要原则：整体性原则、科学性原则、综、系统分析的主要原则：整体性原则、科学性原则、综合性原则（选择、填空）合性原则（选择、填空）整体性原则整体性原则：要着眼于系统整体，要先分析整体，再分：要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一个析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一个阶段；先看长远，再看当前。阶段；先看长远，再看当前。科学性原则科学性原则：运用：运用科学方法和数学工具科学方法和数学工具进行定量分析，进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。使决策的过程和结果更具说服力。综合性原则综合性原则：注重研究系统各部分之间的相互联系和相：注重研究系统各部分之间的相互联系和相互作用，既注重研究各部分间的横向联系，也注重研究各互作用，既注重研究各部分间的横向联系，也注重研究各部分间的纵向关系。注意：整体性与综合性的区别部分间的纵向关系。注意：整体性与综合性的区别1、济宁济宁06-07学年第一学期高三期末学年第一学期高三期末山东是产山东是产煤大省，给我们经济发展提供动力的同时，也造煤大省，给我们经济发展提供动力的同时，也造成了土地塌陷，农民的可利用耕地面积减少和耕成了土地塌陷，农民的可利用耕地面积减少和耕地质量下降等问题。现在某地发现了上亿吨的煤地质量下降等问题。现在某地发现了上亿吨的煤矿，当地政府综合考虑多位专家的意见，决定近矿，当地政府综合考虑多位专家的意见，决定近期内不予开采。期内不予开采。请分析，当地政府禁止开采是运用了系统分析的请分析，当地政府禁止开采是运用了系统分析的（），先考虑长远再考虑当前。），先考虑长远再考虑当前。A、整体性原则、整体性原则B、科学性原则、科学性原则C、综合性原则、综合性原则A2、有人在比较种水稻是一年三季合算还是一年两有人在比较种水稻是一年三季合算还是一年两季合算时，有人提出季合算时，有人提出“三三进九不如二五一十三三进九不如二五一十”。这说明在系统分析时应遵循原则（这说明在系统分析时应遵循原则（）A、整体性原则、整体性原则B、科学性原则、科学性原则C、美观性原则、美观性原则D、综合性原则、综合性原则B四、系统的优化四、系统的优化1、系统优化：在给定的条件下，根据系统的优化、系统优化：在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。（了解）达到最大化（或最小化）。（了解）2、系统优化的意义：获取系统的最佳效益或最佳、系统优化的意义：获取系统的最佳效益或最佳功能。（选择）功能。（选择）3、影响系统优化的因素：影响系统优化的因素是、影响系统优化的因素：影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调节的因素。如技术水平、管理等。不能人为调节调节的因素。如技术水平、管理等。不能人为调节的我们称为约束条件。如：天气、气候、农作物生的我们称为约束条件。如：天气、气候、农作物生长的客观规律等。（选择）长的客观规律等。（选择）（1）优化追求的目标要适度。例如，修筑致富路，）优化追求的目标要适度。例如，修筑致富路，路的级别不能定得太高。路的级别不能定得太高。（2）实施系统优化，总要有付出，追求投入最小，）实施系统优化，总要有付出，追求投入最小，而取得的效益最大。例如，效而取得的效益最大。例如，效/耗比、性耗比、性/耗比、性耗比、性/价比，比值越大，就越接近或达到最优化。价比，比值越大，就越接近或达到最优化。（3）系统优化离不开条件，条件是否具备直接影）系统优化离不开条件，条件是否具备直接影响优化。例如，修筑致富路所需的人力、物力、财响优化。例如，修筑致富路所需的人力、物力、财力等资源条件，如果条件欠缺，要再创造条件。力等资源条件，如果条件欠缺，要再创造条件。（4）某些不确定的或不可预见的因素也会影响系）某些不确定的或不可预见的因素也会影响系统的优化。统的优化。4、最优化方法、最优化方法：为了使系统达到：为了使系统达到最优的目标最优的目标所所提出的各种解决方法称为提出的各种解决方法称为最优化方法最优化方法。专题八控制与设计一、控制的涵义一、控制的涵义1、控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定、控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制（成了控制（control）。（了解）。（了解）2、理解控制现象，需要明确：、理解控制现象，需要明确：控制的对象控制的对象是什是什么么控制要达到控制要达到什么目的什么目的采取什么采取什么控制手段控制手段。如在人力三轮车转弯中的方向控制，控制的对象如在人力三轮车转弯中的方向控制，控制的对象是人力三轮车，控制的目的是改变三轮车的行驶是人力三轮车，控制的目的是改变三轮车的行驶方向，控制的手段是通过双手转动车把，改变前方向，控制的手段是通过双手转动车把，改变前轮方向，带动后轮方向。（选择、填空轮方向，带动后轮方向。（选择、填空：控制的：控制的对象、目的、手段分别是什么）对象、目的、手段分别是什么）3、控制的类型：、控制的类型：（选择：是人工控制还是自动控制）（选择：是人工控制还是自动控制）从控制过程中人工干预的情形来分：从控制过程中人工干预的情形来分：人工控制（手动控制）：人工控制（手动控制）：控制过程是在控制过程是在人的直接干人的直接干预和全程干预下预和全程干预下进行的。如人工纺纱、打开普通自来进行的。如人工纺纱、打开普通自来水龙头，揿按键打开电灯、驾驶汽车等；水龙头，揿按键打开电灯、驾驶汽车等；自动控制自动控制：指在：指在无人直接参与无人直接参与的情况下，使事物的的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。数控机床、饮料自变化准确地按照期望的方向进行。数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等。换等。包括包括开环控制系统、闭环控制系统和复合控制开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。系统。1、分析下列控制现象是自动控制还是人工控制：、分析下列控制现象是自动控制还是人工控制：（1）摇动轱辘，提取井水；）摇动轱辘，提取井水；（2）用气筒给自行车的轮胎充气；）用气筒给自行车的轮胎充气；（3）电梯的上下运行控制；）电梯的上下运行控制；（4）农用灌溉抽水机抽水的控制。）农用灌溉抽水机抽水的控制。二、简单控制系统的分析二、简单控制系统的分析1、控制系统的组成（、控制系统的组成（填空、选择：组成部分在具体填空、选择：组成部分在具体例子中它们分别是指什么例子中它们分别是指什么）简单的控制系统由两部分组成，即简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装被控对象和控制装置置。其中控制装置，包括。其中控制装置，包括传感器、控制器、执行器传感器、控制器、执行器等等环节，对于闭环控制系统来说，还包括环节，对于闭环控制系统来说，还包括反馈环节和比反馈环节和比较环节较环节。控制系统的分类：开环控制与闭环控制控制系统的分类：开环控制与闭环控制(选择、填空：选择、填空：是开环还是闭环是开环还是闭环)2、开环控制系统（选择、填空、分析）、开环控制系统（选择、填空、分析）开环控制系统：是指开环控制系统：是指输出量输出量不对系统的控制产生不对系统的控制产生任何影响的控制系统。这类控制系统的结构和原理任何影响的控制系统。这类控制系统的结构和原理比较简单，信息从输入端传到输出端，仅有一条路比较简单，信息从输入端传到输出端，仅有一条路径。最大缺点是控制精度（精确度）不高。控制系径。最大缺点是控制精度（精确度）不高。控制系统的工作过程：通常可以用方框图来表示。统的工作过程：通常可以用方框图来表示。特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。输出量之间的信号是单向传递。开环控制系统的方框图：（画图、各个部分在具开环控制系统的方框图：（画图、各个部分在具体实例代表什么）控制量输出量输入量传感器控制体实例代表什么）控制量输出量输入量传感器控制器执行器被控对象器执行器被控对象控制量输出量输入量传感器控制器执行器被控对象输入量：控制系统的给定量输入量：控制系统的给定量输出量：控制系统所要控制的量