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課件42張PPT。第二章　技術世界中的設計考點一、技術與設計的關系
1．設計的內(nèi)涵
設計是基于一定設想的、有目的的規(guī)劃及創(chuàng)造活動。技術世界中的設計主要包括技術設計和藝術設計，其核心是____________________。____________________側(cè)重于功能、結構、材料、程序、工藝等，圍繞技術的目的而展開；__________________側(cè)重于欣賞、審美，更強調(diào)感覺的需要，技術設計與藝術設計往往緊密地聯(lián)系在一起。技術設計藝術設計技術設計考點二：解釋技術與設計的關系，分析設計在技術發(fā)明和革新中的作用
(1) 是技術發(fā)展的重要驅(qū)動力；設計是基于一定設想的、 的規(guī)劃及創(chuàng)造活動。一項技術的創(chuàng)新需要設計，一個技術產(chǎn)品的更新需要設計，一項新工藝的改進也需要設計。
(2)技術發(fā)展對設計產(chǎn)生重要影響；技術是設計的平臺，沒有 作基礎， 難以表現(xiàn)和實現(xiàn)。
設計有目的技術設計1．設計的內(nèi)涵
2．技術與設計的關系
【典例1】倫敦奧運會主會場，以創(chuàng)新的設
計被人們形象地稱為“ 倫敦碗” 。以往建筑設
計都是手工繪制，繁瑣且易出錯。隨著信息
電子技術發(fā)展，“ 倫敦碗” 的設計過程采用了
3DMAX等多款軟件，這些軟件的使用大大方
便了建筑設計，而且還可以進行模擬測試，
這體現(xiàn)了技術與設計的什么關系？(　　)
A．技術的發(fā)展為設計創(chuàng)新提供了條件
B．技術的發(fā)展和設計無關
C．技術的發(fā)展對設計不產(chǎn)生影響
D．技術就是設計 【解析】　本題考查技術與設計的關系。技術與設計之間是相互聯(lián)系、相互影響的，技術是設計的平臺，沒有技術作基礎，設計將難以實現(xiàn)。
【答案】　A【解析】　A、B、C的產(chǎn)品側(cè)重功能、結構等圍繞技術目的設計的；D項作品側(cè)重于欣賞、審美。
【答案】　D
【典例2】以下設計側(cè)重于藝術設計的范疇的是(　　) 【變式訓練】
1.輻射可能會對胎兒的發(fā)育產(chǎn)生不良
影響。這款可以探測輻射強度的手鐲
專門為孕婦設計，它可以通過改變顏
色來提示使用者附近的輻射等級，給
孕婦提供更加周到的防護提醒。下列說法不正確的是(　　)
A．輻射強度檢測技術的發(fā)展為該手鐲的設計創(chuàng)造了條件
B．該手鐲為胎兒的健康發(fā)育提供了一定的保障
C．有了這種手鐲，人類就再也不用擔心輻射了
D．該手鐲體現(xiàn)了設計人員的創(chuàng)新思維 【答案】C 為提高手術的成功率，科學家設計出了血管機器人。
這種微型機器人由一個擱在患者身邊的外
部磁場提供動力實施相應手術。通過技
術改進，使外部磁場對病人造成的傷害
可忽略。關于該案例下列說法不合理
的是(　　)
A．外部磁場供力技術使得該血管機器
人的設計得以實現(xiàn)
B．血管機器人的設計與外部磁場提供動力技術無關
C．血管機器人的設計促進了外部磁場供力技術的發(fā)展
D．外部磁場提供動力技術為設計提供了更為廣闊的發(fā)展
空間【答案】　B二、設計中的人機關系
考點三．人機關系的含義
(1)在生活中，當我們使用物品時，物品與人產(chǎn)生一種相互的關系，稱為____________。
(2)人機關系中的“ 機” 除了人們通常所說的機器外，還包括各種各樣的工具、儀器、儀表、設備、設施、家具、交通車輛以及勞動保護用具等。
考點四．人機關系在設計中要實現(xiàn)的目標
人機關系要實現(xiàn)的目標包括：__________目標、__________目標、____________目標、____________目標。
(1)__________目標：在設計中，應把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優(yōu)地分配人和機的功能，以促進二者之間的協(xié)調(diào)，以提高工作效率。如某些機器自動化按鈕的設計等。人機關系高效舒適安全高效健康(2)__________目標：指人在________操作或使用產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品對人的健康不會造成不良的影響。例：椅子的設計。
(3)__________目標：指人在使用產(chǎn)品的過程中，人體能處于一種自然的狀態(tài)，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內(nèi)，從而使人不致過早地產(chǎn)生疲勞。心理上的舒適感受也是人機關系要考慮的目標。例：按人體工學設計的某些產(chǎn)品。
(4)__________目標：指人在操作或使用產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品對人的身體不構成生理上的傷害。例：汽車的安全帶、兒童座椅前的護欄設計等。
舒適安全長期健康【解析】　本題考查考生對人機關系概念的理解以及人與機的對應關系。攝像機綁帶要綁在人的手上，要考慮手的尺寸，手的尺寸范圍與綁帶長度可調(diào)范圍相對應；箱子底部小輪子間距與人腿長度無直接關系；鍵盤中的按鍵大小要考慮手指大小，否則舒適性和高效性等都會受影響；機械臂升降的幅度太大，超過人手臂上舉高度將不能很好的發(fā)揮作用。
【答案】　B1．人機關系的含義
【典例3】[2013浙江]從人機關系角度來看，以下產(chǎn)品設計的分析不恰當?shù)氖?　　) 【解析】　四種開關安裝位置中，A、C、D人在握住電鉆的同時，手指可以方便快捷的按壓開關；B項需要另一只手協(xié)同工作才可以。
【答案】　B2．人機關系在設計中要實現(xiàn)的目標
【典例4】[2014.3浙江統(tǒng)一考試]某變速電鉆通過按壓開關來連續(xù)改變轉(zhuǎn)速。從人機關系角度分析，下列所示的四種開關安裝位置中，不合理的是(　　) 思考：
手鋸的設計體現(xiàn)了哪些人機關系的目標，并解釋說明？高效：在設計中，應把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優(yōu)地分配人和機的功能，以促進二者的協(xié)調(diào)，提高人的工作效率。1．如圖是有源矩陣有機發(fā)光二極體面板，具有反應速度快、對比度高、視角廣，常用作觸控屏幕。該產(chǎn)品在設計中，主要是為了( )　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．健康目標
B．高效目標
C．舒適目標
D．安全目標B2．如圖所示是一款專為兒童設計的電源插頭，它有一個可彈縮的藍色外套，能夠罩住插頭的金屬插針，還有一個卡扣，防止插頭被意外拔出。主要是為了實現(xiàn)人機關系的( )
A．健康目標
B．安全目標
C．舒適目標
D．高效目標B【解析】　支架高度可調(diào)考慮了醫(yī)務人員工作時的動態(tài)尺寸，適合兩種工作模式的切換。
【答案】　C【典例5】[2014浙江]如圖所示是一款醫(yī)院用的無
線查房車，醫(yī)務人員通過計算機查閱和記錄患者
病歷；支架高度可調(diào)，可適合坐姿和站姿工作；
顯示器視角可調(diào)。從人機關系角度分析，以下對
查房車設計的說法中錯誤的是(　　)
A．查房車的設計實現(xiàn)了人機關系的高效目標
B．通過無線網(wǎng)絡查閱病歷，更好地實現(xiàn)了人機關
系的信息交互
C．支架高度可調(diào)，考慮了特殊人群的需求
D．顯示器視角可調(diào)，實現(xiàn)了人機關系的舒適目標【解析】　本題主要考查人機關系目標中的舒適目標。 人機關系舒適目標是指人在使用物品時，應使人處于自然放松狀態(tài)，不致于過早產(chǎn)生疲勞。
【答案】　C【典例6】[2013.9浙江統(tǒng)一考試]如
圖所示的兒童洗發(fā)椅，造型符合人
體工學，靠枕可伸縮，座面位置可
調(diào)，適應不同身高的兒童，椅腳可
折疊，便于存放。下列關于該椅子的設計中，不能體現(xiàn)人機關系舒適目標的是(　　) 【變式訓練】
2.如圖所示的圖形化開關面板，按鈕的布局和亮、滅狀態(tài)與室內(nèi)燈一致，以利于快速地進行所需的操作。從人機關系的角度分析，該設計主要實現(xiàn)了(　　)
A．高效目標
B．舒適目標
C．健康目標
D．安全目標
【解析】題中“以利于人們快速地進行所需操作”實現(xiàn)了人機關系的高效目標。
【答案】A【變式訓練】
3.如圖所示的轉(zhuǎn)椅，除了高度可調(diào)外，還具有其它調(diào)整功能。人坐在椅子上，只要按壓扶手，就可快捷調(diào)整椅背角度、座墊深度與扶手高度。該椅子的設計體現(xiàn)人機關系
高效目標的是(　　)
A．座墊深度可調(diào)，有利于人坐姿的調(diào)整
B．按壓扶手就能快捷實現(xiàn)多種調(diào)整
C．椅背角度可調(diào)，更好地貼合人的背部
D．椅子高度可調(diào)，適合不同身高的人使用 【解析】座墊深度可調(diào)、椅背角度可調(diào)實現(xiàn)了人機關系舒適目標，高度可根據(jù)不同人的身高調(diào)整實現(xiàn)了人機關系健康目標。高效目標是指人對機操作便捷、快捷等。
【答案】B考點五．在設計中如何實現(xiàn)合理的人機關系
首先應該明確設計涉及哪些人機關系，其次要考慮這些人機關系涉及哪些因素和技術指標。除此之外，我們還應注意處理好以下關系：
(1)____________________：地下通道的設計；
(2)____________________：單人床的床間距；
(3)____________________：茶座、咖啡屋以暖色調(diào)為主，辦公室以冷色調(diào)為主；
(4)____________________：帶有液晶顯示屏的電話、電梯到達指定層后發(fā)出的提醒音。普通人群與特殊人群人的靜態(tài)尺寸與動態(tài)尺寸人的生理需求與心理需求信息交互7．如圖所示的無針注射器是一種通過壓力注射的設備，它的優(yōu)點是消除了被注射者對針頭的恐懼，消除了疼痛。從人機關系實現(xiàn)的角度，它主要考慮到( )
A．普通人群
B．人的心理需求
C．靜態(tài)尺寸和動態(tài)尺寸
D．信息的交互
B12．某廠家在汽車的方向盤鎖孔外部加裝發(fā)光圈，下列對該改進說明中，不合理的是( )
A．實現(xiàn)信息的交互
B．色彩絢麗，使鎖孔更加美觀
C．方便晚上尋找鎖孔，更加實用
D．能耗較低，節(jié)約能源
D【解析】　本題考查實現(xiàn)合理人機關系的人的生理需求與心理需求。新奇有趣卡通造型、顏色鮮艷等均是滿足兒童心理需求。
【答案】　A3．在設計中如何實現(xiàn)合理的人機關系
【典例7】[2014.3浙江統(tǒng)一考試]如圖所示的兒童點讀筆，采用新奇有趣的卡通造型，筆桿適合兒童握持，筆頭非常圓滑，筆身采用環(huán)保材料，可以教孩子讀拼音、說英語等。從人機關系的角度分析，以下說法中不合理的是(　　)
A．新奇有趣卡通造型，滿足兒童生理需求
B．外殼采用環(huán)保材料，符合兒童健康要求
C．筆桿適合兒童握持，符合兒童靜態(tài)尺寸
D．筆頭形狀非常圓滑，符合兒童安全目標【變式訓練】
4.[2013.9浙江統(tǒng)一考試]如圖所示的手表，造型新穎，大小適中，表蓋可以打開，刻度、指針可觸摸，既適合普通人群使用，也便于盲人使用。從人機關系的角度分析，以下說法中不合理的是(　　)
A．表蓋可以打開，考慮了人的動態(tài)尺寸
B．大小適中，考慮了人的靜態(tài)尺寸
C．刻度、指針可觸摸，考慮了特殊人群的需要
D．造型新穎，考慮了人的心理需求【解析】　表蓋可以打開是為了盲人觸摸指針和刻度，考慮特殊人群的需要。
【答案】　A【變式訓練】
5.如圖所示是一款鑰匙尋找器。把鑰匙和尋找器串在一起，找鑰匙的時候，只需吹響口哨，尋找器就會發(fā)出響聲。從人機關系角度分析，以下有關尋找器設計的說法不正確的是(　　)
A．實現(xiàn)了人機關系的信息交互
B．實現(xiàn)了人機關系的安全目標
C．實現(xiàn)了人機關系的高效目標
D．考慮了普通人群和特殊人群的需求【解析】　本題考查人機關系要實現(xiàn)的目標和合理運用人機關系。尋找器的設計與對人的生理上的傷害不構成直接關系，所以選B。本題易選D項，這是一款大眾用品，不但考慮了普通人群的需求，而且需要考慮特殊人群的需求。
【答案】　B. 如圖所示的懸浮花盆由內(nèi)外兩層容器組成，內(nèi)層的容器用于裝土和植物，外層的容器用來裝水，通過內(nèi)盆位置的升降變化提醒人們及時為植物澆水。從人機關系角度分析，內(nèi)盆位置的動態(tài)升降設計主要是為了
A. 滿足特殊人群的需要
B. 實現(xiàn)合理的信息交互
C. 滿足人的生理需求
D. 符合人體動態(tài)尺寸B三、技術試驗及其方法
1．技術試驗的重要性
我們通常將技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優(yōu)化等探索性實踐活動稱為__________________。
重要性：技術試驗是技術活動中的一項重要內(nèi)容；技術試驗不僅是對技術成功與否的驗證，更是發(fā)現(xiàn)問題、探究規(guī)律、優(yōu)化技術的關鍵；技術試驗是技術研究不可缺少的基本方法和手段，對技術應用的實現(xiàn)起到了有力的保障作用；技術試驗可以使設計得以改進和完善，將設計的風險和失誤降到最低。
技術試驗按目的分類：性能試驗，優(yōu)化試驗，預測試驗，信息試驗。技術試驗考點六．技術試驗的常用方法及重要性
(1)______________________ ：運用數(shù)理統(tǒng)計的方法，選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果。(不同品種水稻的對比試驗等)
(2)______________________ ：通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實發(fā)生情況的方法。(汽車碰撞試驗等)
(3)______________________ ：利用計算機技術來虛擬現(xiàn)實中的技術設計原型并進行試驗的方法。(計算機虛擬神八與天宮一號對接等)
(4)______________________ ：通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法。(磚塊等施工材料的抗壓試驗、耐火試驗)
(5)______________________ ：在相互具有差異的事物之間，將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗。(將人體病毒株在小白鼠體內(nèi)試驗)
優(yōu)選試驗法模擬試驗法虛擬試驗法強化試驗法移植試驗法【解析】　干電池是各種玩具、某些工具、手電筒等的通用電源，干電池使用壽命與玩具本身的質(zhì)量無關。
【答案】　D1．技術試驗的重要性
2．技術試驗的常用方法
【典例8】[2014浙江]如圖所示是一款兒童玩
具，為了檢測其質(zhì)量，以下試驗中不需要做
的是(　　)
A．機構安全性試驗
B．使用過程中的穩(wěn)定性試驗
C．操控靈活性試驗
D．干電池的使用壽命試驗 【解析】　該試驗方法是通過擴大和強化試驗對象的作用，將管內(nèi)水壓加壓到正常工作壓力的2－3倍，屬于強化試驗。
【答案】　C【典例9】[2013浙江]如圖所示是一款水管密
封試驗裝置。家庭裝修時，為了快速檢驗水
管的密封性，用該裝置將管內(nèi)水壓加壓到正
常工作壓力的2～3倍，并保壓一段時間，根
據(jù)壓力變化情況判斷水管是否泄漏。這種試
驗方法屬于(　　)
A．虛擬試驗
B．優(yōu)選試驗
C．強化試驗
D．模擬試驗 【變式訓練】
6.如圖所示，“ 玉兔” 號月球車，在發(fā)射前，月球車進行了大量的仿月球環(huán)境的試驗，這種試驗方法屬于(　　)
A．移植試驗
B．虛擬試驗
C．優(yōu)選試驗
D．模擬試驗【答案】　D把汽車放在高溫高濕室進行腐蝕試驗的方法屬于（ ）
A.強化試驗 B.移植試驗
C.優(yōu)選試驗 D.虛擬試驗A【解析】　幾乎所有拖把布都能被剪刀剪斷，在拖把的正常使用中，一般不會受剪切的受力形式，所以該設計不合理。
【答案】　B3．簡單技術試驗的設計與實施
【典例10】[2013浙江]如圖所示是一款旋
轉(zhuǎn)拖把(附帶洗滌桶、甩干裝置等)，在設
計該拖把的過程中，以下試驗設計不合理
的是(　　)
A．用拖把拖地，檢驗握把舒適度
B．用剪刀剪拖把布，檢測拖把布是否耐用
C．把臟拖把放入桶中清洗并脫水，觀察清洗和脫水效果
D．在房間的角落、邊緣和廚房等處拖地，檢測拖地效果 【變式訓練】
7.建筑工地上要采購一批尼龍繩，先要對選出來的兩種品牌(如圖)的尼龍繩(每根尼龍繩均由100根尼龍絲纏繞而成)做抗拉試驗，下列試驗方案中比較合理的是(　　)
A．用剪刀剪尼龍繩，看哪一種更難被剪斷
B．兩人用力拉尼龍繩，看哪一種被拉斷
C．取同樣長度的尼龍繩，稱重，比較重量
D．各取1根相同長度的尼龍絲，比較哪種尼龍絲更難被拉斷【答案】　D下列對如圖所示的廚房置物架進行穩(wěn)定性試驗的方案中，最合理的是（ ）
A.將置物架放在家用風扇前吹，記錄置物架傾倒時風扇的風速檔位
B.將置物架放在可調(diào)角度的斜面上，記錄置物架傾倒時斜面的角度
C.利用滑輪和重物，給置物架一側(cè)施加水平方向的力，記錄花盆架傾倒時力的大小
D.用手在置物架一側(cè)施加一個水平推力，記錄花盆架傾倒時手的推力大小C考點七：能設計并實施簡單的技術試驗，寫出技術試驗報告
(1)技術試驗的實施包括試驗計劃、抽取樣本、進行試驗、分析數(shù)
據(jù)、 等。
(2)技術試驗報告是技術試驗工作完成后應當形成的成果，其項目包括試驗名稱、試驗目的、試驗準備、 (試驗步驟 、 試驗記錄)、試驗總結等。
試驗過程得出結論神舟九號飛船是中國第一個宇宙實驗室項目921-2計劃的組成部分，天宮與神九載人交會對接將為中國航天史上掀開極具突破性的一章。為了確保萬無一失，神九在升空前必須進行多項試驗，以下試驗不必要的是（ ）
A.高溫下振動沖擊試驗
B.神九模擬器與天宮一號模擬器交會對接試驗
C.真空下低壓試驗
D.進行逃逸塔分離、助推器分離等多項試驗D現(xiàn)要對魚竿包進行圖乙所示的穩(wěn)定性試驗，下列方法中不合理的是
A.空包進行試驗
B.變換支架的支撐角進行試驗
C.試驗時要觀察支架穩(wěn)定情況，直到快要翻倒為止
D. 包內(nèi)逐漸放入魚竿或竿架進行試驗A26.如圖所示是某校學生設計制作的橋梁模型。現(xiàn)要求測試該模型的穩(wěn)定性和強度，提供不同質(zhì)量珠砝碼若干，請設計簡易試驗方案，并回答問題。

（1）進行模型的穩(wěn)定性試驗，確定模型不發(fā)生翻轉(zhuǎn)時所能隨的最大載荷（在給定示意圖上表示試驗方法，用文字說明主要步驟）。
（2）進行模型的強度試驗，確定模型中部所能承受的最大載荷（在給定的示意圖上表示試驗方法，用文字說明主要步驟）。（3）如果要提高模型的穩(wěn)定性，可以采取的措施是： ▲ 、 ▲ （①縮短橋梁兩端伸出部分的長度；②增大橋梁兩端伸出部分的長度；③兩端增加橋墩；④減小橋面寬度。從中選擇兩項，將序號填入“ ▲ ”處）。
（4）如果要提高模型中部的強度，可以采取的措施是 ▲ 、 ▲ （①增加橋面木板的厚度；②增大橋墩之間的距離；③降低橋的高度；④選用高強度的材料。從中選擇兩項，將序號填入“ ▲ ”處）。【變式訓練】
6.如圖是一頂救災專用的帳篷，由支撐架搭建而成，在風的作用
下帳篷會發(fā)生翻倒，假設陣風7級對帳篷面積大的一側(cè)產(chǎn)生水平推力的大小相當于40KG重物產(chǎn)生的重力。按要求完成以下問題：
(1)請設計一個測試帳篷抗風的穩(wěn)定性的試驗方案并畫出示意圖，
測試帳篷能否承受陣風7級。提供的工具有10KG重的鐵砣若干，
一只定滑輪，其他材料自備。
(2)請寫出提高帳篷穩(wěn)定性的兩個辦法。
①_____________________________
_______________________________
②_____________________________
______________________________。（2）支撐腳打樁固定、增大支撐面、
降低高度等

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