1 / 13 技术与设计 II 【考点提炼七 】通过不倒翁理解 结构的稳定性1、不倒翁是一种历史悠久的玩具，深受儿童的喜爱，传统的不倒翁是纸身泥底的。现在制作不倒翁的材料多种多样，但是所有的不倒翁都有相同的特点：上半身为空心壳体、下半身是一个实心的半球体，底部为圆形，重心比较低。当你将它倾斜以后，它的重力与它的着地点之间就产生了一个力矩，在这个力矩的作用，使不倒翁恢复原来的状态，所以不倒翁就不停地摇摆起来，但不会倒下去。如人们常见的“不倒翁杯”。2、结构的稳定性属于 技术与设计 I 玲结构与设计章节的知识。主要研究物体保持平衡状态的能力，物体的状态受到干扰后，有所波动，但扰动消失后，能重新回到原来的平衡状态，则称为稳定，不回到原来的平衡状态，称为不稳定。( l 影响结构稳定性的因素 结构几何形状。 支撑面大小。 重心位置 重心所在点的垂线落在结构地面的范围内就是稳定的）。2）增加结构稳定性的方法常见方法：增大底面积；降低重心位置；利用三角形框架及其组合结构。减少长细比：长细比是指结构的纵向长度与横向截面的最大尺寸如圆的直径）之比。构件的长细比越大越容易弯曲和变形。3、结构的强度是指物体结构抵抗变形的能力，强度的大小用应力来衡量。影响结构强度的因素：结构的形状；结构的材料；材料的连接方式。【真题示例七】2009年高考 34题）小华喜欢做家务，他发现传统长臂式晾衣架不方便撑起挂圆领衣物，于是尝试对衣架进行改造并制作出木制可变形衣架右图）。 A B C D 【全盘解读 】本题考查结构稳定性方面的知识，题干中清晰地告诉我们需要解决的问题是增强结构的稳定性。增强结构稳定性通常有三种方法：尽可能地增大结构的底面积；尽可能地降低结构的整体重心位置；利用三角形的稳定性结构。选项 C 中采用了一个可以抵抗拉力也可以抵抗压力的木条，形成了一个犹如三角形的稳定性结构。选项A、B虽然也利用了相同的技术思想，但是由于细线只能承受很小的拉力、弹簧受力后很容易变形，均无法形成非常稳定的结构。选项 D采用螺母挤压方式来提高结构的稳定性，这种方式与选项C相比，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 13 页2 / 13 效果较差。同时选项 C中的木条具有导槽，可以非常方便地实现衣架的变形。【高考答案】 C 【高考模拟】七、稳如泰山充分说明了结构稳定性的作用。1如图是一款集手电筒和台灯为一体的多功能手电筒，该产品小巧、轻便，作为台灯使用时可抽出底座滑块保持稳定。请分析，为了保持该产品稳定，设计者采取的主要措施是 ）A增加底座质量B增大支撑面C 使用新材料D 拉长灯头支撑杆2使用 A字形人字）梯，往往在梯子中间用一根拉杆或绳子固定，其主要目的是 ）A增加梯子强度B减小人对梯子的压力C 增加梯子的稳定性D 促使梯子美观3比萨斜塔是意大利著名的古代文化遗产，被认为是世界建筑史上的一大奇迹。有关其倾斜而不倒的解释正确的是 ）A比萨斜塔的根基比较稳定B比萨斜塔高度不太高C 比萨斜塔结构重心垂线落在底面的范围内D 比萨斜塔用最先进的钢筋混凝土建筑4走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是）A美观 B调节重心 C配重 D 支撑5在简易相框的设计与制作过程中，下列说法不正确的是 ）A简易相框的设计与制作需要考虑造型、材料、稳定性和强度等方面B用木条做相框时，木条之间的连接可以采用普通文具胶水连接C 支架的设计需要考虑支架的支撑形式、支架构件截面形状及连接等D 根据不同的设计方案，相框与支架间可以采用铰连接或固定连接6某些支撑阳台的梁做成如下图标所示形状，这主要是考虑 ）A美观 B增加强度C 安装方便 D增加稳定性【模拟答案 】 1.B 2.C 3.C 4.B 5.B 6.B 【考点提炼八 】结构的类型1、实体结构： 是指结构体本身是实心的结构。受力特点：外力分布在整个体积中。实体结构可以连续传递载荷，适于承受压力。阳台地板支撑阳台的梁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页3 / 13 案例分析：长城、三峡大坝、厨房中的菜板子、实心墙、古代的城墙、柱子、实心球等。2、框架结构： 是指结构体由细长的构件组成的结构。受力特点：支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载。框架结构是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。案例分析：窗户、画框、房子、竹排、蔬菜大棚的棚体、建筑用脚手架、自行车、艾菲尔铁塔、桌子、板凳、书橱、高压输电铁塔。3、壳体结构： 通常是指层状的结构。受力特点：外力作用在结构体的表面上，由弧面整体分担承受，抵抗变形。壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在场馆建设中用得很多。案例分析：头盔，汽车飞机外壳、饮水杯、文具盒、装甲车、油罐、鸡蛋、核桃、瓜子、西瓜、锅碗瓢盆【真题示例八】2009年高考 42题）2009年4月25日，第十九届全国书交易博览会在山东举行。开幕式上由 10部巨型“书”拼接而成的背景墙给人留下了深刻印象。图1“书籍组合的背景墙”图2变形后的独立“书籍”1）这些书籍造型最宜采用 _框架壳体实体或实心）结构填序号）2）图3为背景墙中相邻两书的俯视图，书的重心在书顶部平面的投影为O点，书脊呈以 R为半径的弧形。若书籍都能绕通过O 点的垂直轴水平旋转，且背景墙侧和前后留有足够空间，那么要使背景墙图1）变形为独立书籍 A从左到右依次旋转 B从右到左依次旋转C 由中部向两侧依次旋转C 不分先后同步旋转【全盘解读 】 本题借助第十九届全国图书交易博览会这一主题，考查了常见的结构类型和流程设计。1）题：根据受力特点区分常见结构类型是一种最简单的方法。实体结构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页4 / 13 的特点是外力分布在整个体积中，如实心墙、大坝等；框架结构的特点是支撑空间而不充满空间，框架承受了绝大多数外力；壳体结构的特点是，外力作用在壳体结构上。在本题中，无论从结构特点还是从受力特点来判断，书籍最易采用的是框架结构。2）题：本题考查的是流程设计问题，要完成一项流程设计，就要对该活动、事件本身进行深入分析，研究其内在的属性与规律，这是流程设计应考虑的基本因素。从图 3可以看出，每本书籍的左端是一个圆形的凸面，右端是一个圆形的凹面。可以想象出任何一本书籍在旋转过程中，其左端的轨迹形成一段与右侧书籍相切的圆弧；其右端的轨迹是一个圆环，在旋转过程中，会受到左侧书籍的阻碍。因此旋转的顺序是从右到左依次旋转【高考答案】1）框架 2 ）B 【高考模拟】八、人们可以说生活在结构的世界里，但对结构的技术认识甚少。1如图所示的结构中，不属于壳体结构的是 ）A安全帽 B电饭煲 C窗台护栏 D天文台穹顶2汽车的引擎盖在结构中属于哪种类型 ）A实体结构 B框架结构C 壳体结构 D其它3在结构设计中，下列哪个方案最容易变形 ）4以下哪种结构是受自然界对结构设计形状的启发而产生的 ）A电灯泡 B 乒乓球 C 飞机的机翼 D篮球架【模拟答案】 1.C 2.C 3.A 4.C 【考点提炼九】流程与设计1、认识流程： 流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。基本要素是环节和时序，时间上的先后顺序称之为时序，体现了具体活动内容的先后关系。环节是指整个过程的小过程，是间断性的过程概括。流程的表达有：文字表达，表格表达，图示表达流程图）。2、流程图： 最常用的形式是框图，方框里的内容是每个环节要完成的任务，箭头方向表示时序 有的用数字序号表达时序）。流程图反映了环节、时序的具体情况。识读流程图的要点是：1）找流程的环节，明确每个环节的功能和作用。2）弄清流程中时序的体现与特征。3、流程设计的步骤：A B C D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页5 / 13 第一步：首先要明确设计的目的和任务，明确流程所应遵循的内在变化规律。第二步：要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等因素。第三步：列出流程涉及的主要事项，并进行初步的排列。第四步：分析各事项 步骤）之间先后顺序，合理地安排流程的时序和环节。第五步：选择一个合适的表达方式画出流程图，对于有严格时间的时序，要标注时间。4、流程优化： 为了提高效率、降低成本，可以改变时序和环节的顺序，也可增减环节。缺【真题示例】找地州市今年的模拟题【全盘解读】【考题答案】【高考模拟】九、流程是一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。1任何一项生产或生活活动都有一定的时序。时序体现了具体活动内容的先后关系，在这种关系中，有些步骤之间的时序是不可颠倒的。下面是邮寄包裹的工作流程，哪一个是正确的流程 A任何流程环节的先后顺序( 时序都是可以调整的B任何流程环节的先后顺序( 时序都不能调整C 有的顺序可调，有的顺序不可调D 环节多的流程才能调整3刘亮家要在新房铺地面砖。工作环节是：搅拌水泥和沙子。上市场买水泥、沙子和地面砖。请瓦匠师傅。把搅拌好的水泥和沙子铺在地面上。划线。铺上地砖。检查地砖下面是否有空隙。其正确的工作流程是 ）A B C D 4在一般医院门诊看病需诊断、检查、取药等，请把医院就诊流程环节合理排列：。交款诊断再诊断取药再交费挂号检验打针【模拟答案】 1.C 2.C 3.B 4.fbagcedh 【考点提炼十】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页6 / 13 系统与设计本模块知识通常和人文与社会、生活、辩证统一的哲学思想分析解决问题相结合。1、认识系统系统是由相互依存的若干个部分组成的、具有特定功能的有机整体。构成系统的若干元素相互依存、相互作用，并完具有特定功能。2、构成系统必须具备的三个条件第一、至少要有两个或者两个以上的要素部分）才能组成系统。第二、要素 部分）之间相互联系、相互作用、按照一定方式形成一个整体。第三、这个整体具有的功能是各个要素部分）的功能所没有的。3、系统的类型：系统不仅有大有小，而且其结构、功能、行为和环境也不尽相同，系统可按照不同的标准和需要分类：1）自然系统和人造系统。自然系统：是自然形成的系统。如人体系统。人造系统：是由人制造加工而成的系统，也称人工系统，如人造地球卫星、各种文具、桥梁、楼房等建筑物。由自然系统和人造系统复合而成的系统，称为复合系统，如城市系统、村落系统等。2）实体系统和抽象系统。实体系统：由看得见、摸得着的具体实体为元素所构成的系统，也称硬系统。如：机器的传动系统、棚室的采暖加热系统等。抽象系统：由一些概念、原理、方法、制度、程序等为元素构成的系统，也称概念系统、软系统。如哲学、智力竞赛软件系统等。3）动态系统和静态系统。静态系统：系统的结构和状态，不随时间的推移延续而变化的系统。如棚室环境系统、大桥、公路、房屋等。动态系统：系统的结构和状态具有产生、变化与发展、消亡过程的系统。如学校，它不仅有建筑物还有教师、学生；城市系统、生态系统。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）的和相对的。4）开放系统和封闭系统。封闭系统：是与外界无明显联系的系统，如密闭罐中的化学反应，停建或缓建的工程。开放系统：与外界环境有信息、物质和能量交互作用，如商业系统，生产系统，生态系统。系统与环境之间，不断地、广泛地交换，不断地输入、输出，系统才会具有生命力。绝对的封闭系统是很少见的。4、系统的基本特性：1）整体性：也称集合性，注重整体，不是各个要素部分）的简单相加，系统的整体功能是各要素部分）在孤立状态所没有的。例如：一堆沙子，钢材，水泥散放在一起没有什么意义，但如果将它们按照一定的比例配置则成建筑结构。系统的整体功能大于组成系统的