2020年高三通用技术设计题必备资料及掌握设计方案方案构思制定设计方案.docx

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1、通用技术必修一 专题复习设计分析题1. 掌握设计方案（方案构思、制定设计方案） 例题：某同学准备设计一个教室用的雨伞架，教室可以用的空地面积为100cm60cm，设计要求：可以存放20把以上的雨伞，取放方便；雨伞架稳定性好，结构牢固，有收集雨水的装置；雨伞架收拢以后竖向放置；雨伞架不使用时可以折叠或拆卸。（1）请画出草图，正确标注主要尺寸。（8分）（2）请用文字说明设计方案。（10分）信息的收集：通过问卷调查形式收集同学们的使用需求、并了解普通长柄伞和折叠伞的尺寸大小、雨伞架可用材料等相关信息；设计分析及方案构思：选用取材方便的全不锈钢材料制作尺寸大小为100cm60cm80cm的雨伞架，主体

2、采用焊接方式连接，简单且牢固；支撑脚用螺栓连接（不拧紧），上面与支撑架采用铰连接，方便不用时折叠收纳；下置集水盘，四个脚保持一定的支撑面以提高稳定性；方案的呈现及筛选：综合成本、材料、结构、功能等方面考虑，选择如上草图这一设计方案。（3）请列出制作中需要的材料及工具。（7分）材料：不锈钢、螺栓螺母等；工具：划针、钢直尺、钢锯、砂纸、扳手、台虎钳等。(4) 编写产品使用说明书 雨伞架使用说明书1.产品名称及简介：这是一款可折叠雨伞架，具有防水、接水、收放自如等特点。2.产品构成：材料主要为不锈钢材料，部分为绳网。3.主要技术指标：长宽 高 1.2m1m0.8m 。4.产品使用方法：首先打开雨伞架

3、结构，然后锁紧螺栓防止雨伞架自动收缩，再放上雨伞；不用收纳时，先倒掉积水，晾干后再收好。5.使用注意事项：使用时注意检查螺栓处是否固定；请勿在雨伞架上放其它重物；使用后必须倒掉积水再收好，定期檫拭雨伞架，避免雨伞架积灰尘。练习1：某同学发现，班级阅览区的图书报刊堆放凌乱，取放均不方便。因此他们打算设计一个在教室内摆放的图书报刊架。请你根据设计要求帮他们完成设计。 设计要求：结构简单、稳固、易于制作；书报取放方便，占地面积小；可分类存放若干杂志和几种报纸。（1）请你根据设计要求画出图书报刊架的设计草图并正确标注长、宽、高。草图参考如图所示，需清晰，比例恰当，标注正确（说明：设计是要考虑功能实用、

4、结构稳定、成本适当、安全可靠、易于制作、美观、新颖、环保性、加工难易程度等）（2）你将选用哪些材料制作图书报刊架，并说明选择的理由。选用铝合金材料制作图书报刊架；因为铝合金取材方便，不易生锈，加工容易，可用铆接或螺栓、螺母连接，适合制作图书报刊架。（说明：材料选择合理材料获取容易，易于加工，适宜加工图书报刊架等理由充分即可）（3）简要说明设计作品的功能特点。A.采用分区设计:下方集中放置图书、上方放置报纸，既可以实现分类摆放，也可以实现结构稳定；B.采用螺栓、螺母连接的连接方式，在不使用时，可拆卸，方便收纳；C.选用万向轮设计实现方便移动的功能。（仅供参考，功能表达清晰，实用合理即可）练习2：

5、高中学生由于学习的课程比较多，课桌上往往放了很多常用课本和工具书，导致一些小的学习用品（如直尺、圆规、橡皮擦等）常常在使用的过程中很难找到，甚至弄丢，请根据你所学习的通用技术知识，设计一个笔筒（或多功能文具座）来存放这些小的学习用品。设计要求：1.结构简单，易于制作，成本不高于10元；2.体积小但容量大，功能实用；3.外形美观大方。 （1）请画出草图，正确标注主要尺寸。（2）请用文字说明你的方案构思。（从材料/结构/连接方式等方面说明）1.材料：价格较低、易加工塑料2.结构：体积小、美观大方圆柱体 3.连接方式：结合紧密、稳固螺丝连接、插接多功能笔筒由筒体和底座组成，材料为环保硬塑料。筒体分为

6、半圆形储物盒、笔筒和中间的名片夹三部分，连成一个分格圆柱整体，与底座之间螺丝连接，可转动。储物盒分四层，各层可单独打开，插接到主体上。底座采用深色，筒体用同色系半透明色，带有简洁的花藤或其他图案。（3）请列出制作中需要的材料及工具。2. 掌握设计的一般过程（结合设计的一般过程简述设计的思路）例题：王某同学在学校住宿，但由于宿舍的空间有限，没有位置摆放书籍，请同学们帮助王某设计一个既不占太多的，地方又结实耐用的书架，要求按照设计的一般过程来设计，并画出草图。参考答案： 设计一个壁挂式书架，既结实又节省地方。 设计过程： 1、发现与明确问题： 根据题目要求，我们知道，要设计一个在宿舍中使用的既结实

7、又省地方的方便书架。由于是学生使用，所以成本就应该较低，并方便制作。2、制定设计方案： 根据所见过的一些书架以及环境等方面的考虑，设计的产品所选用的材料有：厚木板，2 个合页，八个螺丝， 个铁制支架等材料，采用壁挂式。草图：（略）3、制作模型或原型： 由于制作方法简单易行，所以直接制作原型。 首先利用合页及螺丝将厚木板固定在位置适当的墙上，然后再将支架分别支撑在墙面以及木板的下面。 4、测试、评估及优化： 将书放在书架上，观察木板的弯曲程度，根据木板厚度及支架的质量判断书架能放多少书。最后可以在书架上 刷一层彩色的油漆或铺一层包装纸以达到优化的目的。5、产品的使用及维护（产品说明书的编写）：

8、在使用书架的过程中，不能放过多的书籍在上面，要经常擦拭，保持清洁即可。练习：小张家里装修完以后，觉得在房间进门处（玄关）缺少一个鞋柜，进门处可利用的空间尺寸为长800mm、宽250mm、高2800mm。请你为小张设计制作一个方便又实用的鞋柜。 （1）结合设计的一般过程写出设计思路。发现与明确问题发现鞋子放置不方便、不雅观等问题，设计一个方便实用的带门鞋柜； 制定设计方案：选用易于加工的木板制作大小为800mmx250mmx2800mm的鞋柜；结构采用榫接与钉连接相结合的方式；设计不同的空间间隔以满足各鞋类的摆放，为保持鞋柜空气洁净，设置通风口等，并绘制草图。3.制作模型或原型：根据鞋柜的设计草

9、图，准备材料、工具，进行原型制作；测试、评估及优化：将鞋放入鞋柜，进行稳定性和强度测试、评估，并进行外观优化。产品的使用及维护：注意日常维护，定期擦鞋柜，保持清洁。 （2）用草图表达你的设计思想，说明该作品的总体尺寸（长、宽、高）。用草图表达你的设计思想，说明该作品的总体尺寸（长、宽、高）。 草图略。答题提示：能画出简易的草图，并作适当说明就给分，质量好的给高分。要求：比例 适当、布局合理、清晰明了。 作品总体尺寸大于空间尺寸，不给分。高度设计得过高，长与宽尺寸合理，（3）为检测鞋柜的强度设计一个小试验，简述试验步骤。 如：用手抓在鞋柜一侧，左右方向推拉鞋柜，应无明显晃动和变形； 两手分别抓在

10、鞋柜两侧的中间位置，在前后方向推拉鞋柜，应无明显变形； 两手分别抓在鞋柜两侧，一手前一手后反方向推拉鞋柜，应无明显的扭曲变形。（只要合理即可给分）划线锯割刨削等表面处理组装连接成型美化（4）写出具体的加工流程图。 其他合理答案均可给分，无方框、无箭头扣分组装连接成型表面处理划线锯割下料刨削取料（5）根据加工过程写出所需用到的工具。（至少5种）直角尺、木工铅笔、木工锯、刨子、木工凿、榔头（羊角锤）等。3. 产品说明书的编写晒衣服时，经常出现用普通衣架晒大衣服而衣架偏小的情况。为了解决该问题。需要设计一个肩宽可调的衣架，其设计要求如下：肩宽可调，最大肩宽需达到600mm ，衣架具有一定的强度。不损

11、坏衣服 操作方便。请完成下列各题。请你根据上述要求，参考普通衣架的设计，完成以下任务：（1）画出设计草图，必要时用文字说明；（6分）（2）正确标注长、宽、高三个外形尺寸；（3分） （3）说明你选用的主要材料及选材的理由；（6分）材料：选用不锈钢材料；选材的理由：取材方便、易于制作，不易生锈，适合制作衣架。（4）根据所选用的材料及要实现的功能，说明你将选用的连接方式。（4分）利用焊接与插接两种连接方式结合。（5）制作过程中，你会用到哪些工具。（至少5种）（6分）工具：划针、钢直尺、钢锯、砂纸、台虎钳等。（6）根据你所设计的衣架，编写该产品设计的说明书。简答要点：产品简介：本产品是一款可以调整宽度

12、的多功能衣架；主要的技术指标：尺寸大小：（350mm-600mm）15mm150mm；产品使用方法：先再然后；使用注意事项：使用时请勿使用后怎样收纳等；适用人群或范围、故障处理等。(仅供参考)知识点小结：制作所需的材料及工具（一）金工材料选择材料：不锈钢、螺栓螺母、滑槽、环保油漆、合页、导轨等。划线工具：划针、钢直尺、角尺、划规、样冲；锯割工具：钢锯（手锯）夹持工具：台虎钳、手钳、夹钳等；钻孔工具：电钻、台钻、钻床；连接工具：电焊机、焊枪等；锉削、打磨工具：锉刀、金刚砂纸、砂轮机等；上漆工具：油漆刷；装配工具：扳手、螺丝刀等。攻丝（内螺纹加工）：丝锥、丝锥扳手；套丝（外螺纹加工）：板牙、板牙扳

13、手；（二）木工材料选择材料：木条、木板、铁丝、钉子、胶水、合页、油漆、有机玻璃等。画线工具：木工铅笔、木工尺、卷尺、墨斗、画规、直尺、样冲；锯割工具：木工锯（框锯）、电锯、板锯、曲线锯、剪刀、美工刀等；凿眼工具：凿子、羊角锤；夹持工具：台虎钳、手钳、夹钳等；钻孔工具：电钻、台钻、钻床；刨削、锉削、打磨工具：木工刨、锉刀、砂轮机、砂纸等；上漆工具：油漆刷；装配工具：扳手、螺丝刀等。4.加工制作过程（制作准备、零件加工、产品装配、表面涂饰）李勇是一名高中二年级学生，在晚上睡觉时，它发现脱下的衣服挂在衣帽架上容易使衣帽架翻倒，而且挂取不方便。请帮忙设计一个衣帽架，需要解决以下几个问题: 可以从不同方

14、向挂取衣服；稳定性好不易翻倒；强度到达能承受厚重棉衣的要求；美观、易制作。（1）请画出草图，标注主要尺寸。（2）请列出制作所需的材料、工具及加工步骤（加工制作过程）。材料：木材、胶水、油漆等；工具：木工铅笔、木工锯、凿子、羊角锤、锉刀、砂纸等；加工步骤：制作准备：准备设计图纸、制作所需的材料及相应的加工工具等；零件加工：通过画线、锯割、凿眼、锉削、打磨等加工工艺制作各个零件；产品装配：将各个零件采用榫接、胶接方式连接；表面涂饰：采用油漆进行喷漆处理，使其更美观。（3）从稳定性方面对设计的衣帽架进行简单的设计分析，并简述技术试验方案。稳定性分析：采用三角形结构，增大衣帽架结构与地面形成的支撑面，

15、适当增加底部结构的重量，来降低重心的位臵，从而提高其稳定性。技术试验方案：将衣帽架放在水平的地面上，在衣帽架的前后左右挂上不同重量的衣服，施加不同方向的力，随时观察其稳定性（有无发生翻倒现象），做好记录。（4）一般的结构设计应该考虑的主要因素有哪些？以本题要求设计的结构为例，应该侧重哪些因素（列举至少3项）。针对一般的结构设计强度、稳定性、功能、安全、寿命、成本、美观、重量、维修、清洗、使用习惯、人机关系等。针对落地式立体衣帽架应侧重安全（不损坏衣物、不伤害使用者）；功能（可以比较方便的放、取4件以上的校服）、强度（悬挂结构不脱落、不破坏）、稳定性（整个结构始终保持稳定，不倾斜或者翻倒）。5.

16、技术试验报告的撰写练习1现在需要测试牛皮纸的抗拉强度，请你设计一个简易试验方案，用钩码作试验器材，按要求完成下列试验报告。试验名称：牛皮纸的抗拉强度测试 试验准备：牛皮纸、强力夹子、钩码、铁架台、小刀。试验过程：用小刀把牛皮纸裁成1厘米宽的纸条，纸条两端用强力夹子夹住，上端挂在铁架台上，下端挂钩码直至纸条拉断。计算钩码的重量， 求出应力大小。练习2现有一个以木材为原料制作而成的木马，请你设计一个简单的试验方案，检测木马的强度性能。试验名称：木马的强度性能试验实验准备：待测木马、重量不同的重物、绳子等 试验过程：分别让重量不同的重物并绑定，放在木马坐垫上，观察木马有无明显形变，并做好记录。练习3

17、现有一个卡通造型的花盆架（如图所示），花盆架用钢筋制成，脚掌用铁板焊接而成。 请设计一个简易的试验方案，用花盆作为试验器材，检验该花盆架在平地上站立时左右翻倒的稳定性。试验名称：花盆架稳定性的测试 试验目的：测试花盆架的稳定性 试验准备：带有不同重量标记的花盆若干，待测试花盆架。试验过程：将花盆架在平地上站立放稳；依次在左侧挂不用重量的花盆，观察并记录花盆架是否会翻倒；依次在右侧挂不用重量的花盆，观察并记录花盆架是否会翻倒。（2）若花盆架左右稳定性不够，为了提高其稳定性，请从以下三个方面各提出一种具体的改进措施：改变重心；改变支撑面；改变结构的形状。改变重心（如增加脚掌的重量、降低花盆架的高度

18、、增加花盆吊绳长度）；改变支撑面（如增加两条脚与地面形成的支撑面）；改变结构的形状（如增加支撑脚、缩短横梁的长度）。练习4雨伞是我们生活中常用品，但雨伞的种类多，质量与价值也各不相同。请你设计一个简单的试验方案，检测雨伞的性能。 试验名称：雨伞性能试验 试验目的：测试雨伞性能 试验准备：待测雨伞、水、水盆等 试验过程：抗风性能试验：撑开雨伞，握住伞柄，举高后用力快速向下拉，观察雨伞是否翻转或变形，并作记录。 防水性能试验：撑开雨伞，在雨伞伞面上泼大量的水，或在大雨下撑伞，观察雨伞是否漏水，并作记录。技术试验报告知识点补充：（1）为什么要进行技术试验？技术试验是研究不可缺少的基本方法和手段，它对

19、技术应用的实现起到有力的保障作用，通过技术试验，可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。（2）试验报告包括的内容：试验目的；试验准备；（材料、仪器、工具和设备）试验步骤；试验记录；试验总结。（3）试验报告撰写注意事项：试验报告的文字应力求简明扼要。试验记录应该完整和真实。记录内容应包括实验的全过程。实验现象反常时，应做出明显标记，做详细记录。为了数据准确，试验应重复次。技术试验完成后要分析和总结试验结论。变式：下雨天，雨伞放在教室里，使得教室又滑又湿，严重影响教室卫生和同学们的课后活动安全，请设计一个雨伞柜用于存放雨伞。（提示： 1.你是怎样设计雨伞柜的功能和结构的？ 2.请你对

20、雨伞柜解决排水和伞的长短不同进行设计分析 ）（1）请用文字说明设计方案信息的收集：通过问卷调查形式收集同学们的使用需求、并了解普通长柄伞和折叠伞的尺寸大小、雨伞架可用材料及制作所需的相关信息；设计分析： a.用于放置雨伞，需要防水性能好，结构稳固，易加工的材料；b.用于教室，体积不宜过大，且需要绿色环保的材料；c.要便于取放雨伞d.使用安全，防止意外碰撞，需采用圆弧设计。方案构思：选用防水性能较好的双面木工板制作尺寸大小为100cm60cm80cm的雨伞柜，主体采用榫接与钉接相结合的方式连接，简单且牢固；支撑脚用螺栓连接（不拧紧），上面绳网架与支撑架采用铰连接，方便不用时折叠收纳；下置集水盘，

21、四个脚保持一定的支撑面以提高稳定性；方案的呈现及筛选：综合成本、材料、结构、功能等方面考虑，选择如上草图这一设计方案。（2）请列出制作中需要的材料及工具。材料：木板、封边条、万能胶、衣柜横条、油石、万向轮、不锈钢铁丝网工具：手锯、木工刨、切割机、曲线锯、刷子、硬质合金锯片、锤子、锉刀、螺丝刀连接件：地板钉、自攻螺丝（3）简述主要原型制作过程1.划线，2.锯割木板， 3.木板开槽，4.锉削槽口，5.划线并锯割弧角，6.刨削弧面，7.组装木板并用地板钉固定，8.涂胶封边并修边，9.安装底部轮子，10.装衣架耳朵11.划线并锯割衣架横条11.安装衣架横条13.安装铁丝网 14.原型完成。（4）对设计

22、作品的特点及功能做简单介绍 1.底部装有可移动万向轮，操作性较好2.木板连接处不仅采用钉接，还增加了自攻螺丝，使产品更加牢固、可靠3.方便雨伞取放 4.占地面积较小，体现了环境的适应性较好 5.无尖锐棱角，边缘采用弧形设计，保障了学生的安全6.可收集雨水，并重复利用于种植绿色植物7.便于集中放置雨伞，避免了教室脏乱的问题8.底部种植绿色植物，可净化空气，美化环境9.可放置长柄伞、折叠伞等雨具，功能齐全（5）根据你所设计的产品，编写使用说明书1.部件名称及用途简介 教室雨伞柜，专门为教室学生放置雨伞等雨具设计。它体积适中，方便移动2.产品构成 材料主要为防水木板，部分为铁丝网3.技术指标 雨伞柜高度：115cm雨伞柜长度：110cm雨伞柜宽度：50cm4.使用方法 a.雨伞柜左部储放长柄伞b.雨伞柜右上部储放折叠伞c.雨伞柜右下部储放其余雨具 d.雨伞柜底部可铺放土壤以及花草种子5.安全注意事项 a.平日静置时将轮刹刹住b.勿随意移动，以免损坏 c.时常清理，使雨伞柜保持整洁美观d.不在柜子上刻划痕 e.定时检查轮轴是否磨损或卡住 f.伞柜底部可撒放草籽并适当晒太阳，既可净化空气，也有益美观整洁。