學(xué)業(yè)水平考試培訓(xùn)——通用技術(shù)必修2

1、 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)實(shí)體結(jié)構(gòu)實(shí)體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：實(shí)心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：實(shí)心受力特點(diǎn)：外力分布在受力特點(diǎn)：外力分布在整個(gè)體積中整個(gè)體積中 可以連續(xù)傳可以連續(xù)傳遞載荷，適于承受壓力。遞載荷，適于承受壓力。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：層狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：層狀結(jié)構(gòu) 受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上的表面上 殼體結(jié)構(gòu)是用薄壁殼狀構(gòu)件來替代空間框架殼體結(jié)構(gòu)是用薄壁殼狀構(gòu)件來替代空間框架而形成的一種空間結(jié)構(gòu)。由于它可以將作用在其而形成的一種空間結(jié)構(gòu)。由于它可以將作用在其上的集中橫向載荷分散為沿殼體的壓力。因此在上的集中橫向載荷分散為沿殼體的壓力。因此在場(chǎng)館建設(shè)中用得很多。場(chǎng)館建設(shè)中用得很多。 殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)

2、構(gòu)請(qǐng)觀察：電力塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)請(qǐng)觀察：電力塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件構(gòu)件 受力特點(diǎn)：支撐空受力特點(diǎn)：支撐空間而不充滿空間間而不充滿空間 框架結(jié)構(gòu)是由桿件或板件連接而框架結(jié)構(gòu)是由桿件或板件連接而成的，構(gòu)件可以是空心，也可以是實(shí)心；可以是平面框架，成的，構(gòu)件可以是空心，也可以是實(shí)心；可以是平面框架，也可以是空間框架。由于這種結(jié)構(gòu)用料少，可以承受多種也可以是空間框架。由于這種結(jié)構(gòu)用料少，可以承受多種載荷，因此用得很廣泛。載荷，因此用得很廣泛?？蚣芙Y(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)古羅馬斗獸場(chǎng)古羅馬斗獸場(chǎng)一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下結(jié)構(gòu)在

3、負(fù)載的作用下維維 持其原有平衡狀態(tài)的能力。持其原有平衡狀態(tài)的能力。重心點(diǎn)的重心點(diǎn)的垂線位置，垂線位置，落在結(jié)構(gòu)落在結(jié)構(gòu)底面的范底面的范圍內(nèi)圍內(nèi)比薩斜塔比薩斜塔遼寧瑞州古塔遼寧瑞州古塔二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。的能力。影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素 結(jié)構(gòu)的形狀結(jié)構(gòu)的形狀 結(jié)構(gòu)的材料結(jié)構(gòu)的材料 結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)的連接三、結(jié)構(gòu)與功能三、結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響。對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響。結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化。結(jié)構(gòu)的

4、變化可能導(dǎo)致功能的變化。流程與設(shè)計(jì)流程與設(shè)計(jì)自行車前輪裝圈上軸的過程自行車前輪裝圈上軸的過程上鋼絲上鋼絲裝外胎裝外胎裝內(nèi)胎裝內(nèi)胎裝氣門裝氣門裝前軸裝前軸編花編花自行車前輪裝圈上軸自行車前輪裝圈上軸的的流程流程空空調(diào)調(diào)降降溫溫的的案例：案例：打開空調(diào)打開空調(diào)設(shè)定溫度設(shè)定溫度室溫大于室溫大于檢測(cè)室內(nèi)溫度檢測(cè)室內(nèi)溫度壓縮機(jī)工作壓縮機(jī)工作設(shè)定溫度設(shè)定溫度？關(guān)閉空調(diào)關(guān)閉空調(diào)？結(jié)束結(jié)束壓縮機(jī)待機(jī)壓縮機(jī)待機(jī)是是是是否否否否工工作作流流程程圖圖3、流程設(shè)計(jì)的基本原則、流程設(shè)計(jì)的基本原則科學(xué)性科學(xué)性：流程設(shè)計(jì)作為重要的技術(shù)活動(dòng)，必須遵循自然的客流程設(shè)計(jì)作為重要的技術(shù)活動(dòng)，必須遵循自然的客觀規(guī)律，以科學(xué)的思想和方

5、法指導(dǎo)流程的設(shè)計(jì)。任何違背科觀規(guī)律，以科學(xué)的思想和方法指導(dǎo)流程的設(shè)計(jì)。任何違背科學(xué)原理設(shè)計(jì)必定導(dǎo)致設(shè)計(jì)的失敗。學(xué)原理設(shè)計(jì)必定導(dǎo)致設(shè)計(jì)的失敗。 連續(xù)性連續(xù)性：對(duì)于流程設(shè)計(jì)中的時(shí)序，在開始和結(jié)束的步驟過程要：對(duì)于流程設(shè)計(jì)中的時(shí)序，在開始和結(jié)束的步驟過程要有連續(xù)性，而且這一系列的過程、步驟都是按照一定的前后順有連續(xù)性，而且這一系列的過程、步驟都是按照一定的前后順序進(jìn)行的，不連續(xù)的、顛倒的時(shí)序必定導(dǎo)致事物內(nèi)在的機(jī)理變序進(jìn)行的，不連續(xù)的、顛倒的時(shí)序必定導(dǎo)致事物內(nèi)在的機(jī)理變化?；?。 完整性完整性：對(duì)于流程設(shè)計(jì)中的每個(gè)環(huán)節(jié)，必須完整無缺，科學(xué)合：對(duì)于流程設(shè)計(jì)中的每個(gè)環(huán)節(jié)，必須完整無缺，科學(xué)合理地安排環(huán)節(jié)。環(huán)

6、節(jié)的缺少、遺漏、零亂不齊的流程必定導(dǎo)致理地安排環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)的缺少、遺漏、零亂不齊的流程必定導(dǎo)致設(shè)計(jì)的失敗。設(shè)計(jì)的失敗。 簡(jiǎn)明性簡(jiǎn)明性：流程設(shè)計(jì)不同于技術(shù)方案設(shè)計(jì)，流程設(shè)計(jì)必須簡(jiǎn)潔明：流程設(shè)計(jì)不同于技術(shù)方案設(shè)計(jì)，流程設(shè)計(jì)必須簡(jiǎn)潔明了。能比較反映事物的發(fā)展規(guī)律，突出生產(chǎn)、活動(dòng)的主要內(nèi)容了。能比較反映事物的發(fā)展規(guī)律，突出生產(chǎn)、活動(dòng)的主要內(nèi)容和特征。和特征。 二、流程設(shè)計(jì)的步驟一、明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任一、明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)，明確流程應(yīng)遵循的務(wù)，明確流程應(yīng)遵循的內(nèi)在變化規(guī)律。內(nèi)在變化規(guī)律。二、分析現(xiàn)有材料、設(shè)備、二、分析現(xiàn)有材料、設(shè)備、資金、人員、工藝和環(huán)資金、人員、工藝和環(huán)境等因素。境等因素。三、列出流

7、程涉及的主要三、列出流程涉及的主要事項(xiàng)，并進(jìn)行初步的排事項(xiàng)，并進(jìn)行初步的排列。列。四、分析各事項(xiàng)之間先后四、分析各事項(xiàng)之間先后順序，合理地安排流程順序，合理地安排流程的時(shí)序和環(huán)節(jié)。的時(shí)序和環(huán)節(jié)。五、畫出流程圖。五、畫出流程圖。確定目標(biāo)，明確任務(wù)確定目標(biāo)，明確任務(wù)分析基本因素分析基本因素明確主要事項(xiàng)明確主要事項(xiàng)(步驟步驟)確定環(huán)節(jié)、時(shí)序確定環(huán)節(jié)、時(shí)序畫出流程圖畫出流程圖結(jié)束結(jié)束能否達(dá)到能否達(dá)到目標(biāo)要求目標(biāo)要求修修改改方方案案否否案例分析：“小鐵錘的加工流程設(shè)計(jì)” 錘頭的加工流程錘頭的加工流程錘柄的加工流程錘柄的加工流程下料下料磨削圓頭磨削圓頭電鍍電鍍板牙套絲板牙套絲下料下料劃線劃線銼削銼削鋸削鋸

8、削劃螺孔劃螺孔中心線中心線鉆孔鉆孔電鍍電鍍淬火淬火倒角倒角攻絲攻絲裝配：裝配：把加工好的錘柄擰緊到錘頭的螺孔中。把加工好的錘柄擰緊到錘頭的螺孔中。播種、育播種、育秧秧翻耕翻耕插秧插秧除草、施肥除草、施肥收割收割曬干曬干歸倉(cāng)歸倉(cāng)水管理水管理除草環(huán)節(jié)的改進(jìn)：除草環(huán)節(jié)的改進(jìn)：1 1、用藥物除草代替人工除草、用藥物除草代替人工除草2 2、新技術(shù)除草、新技術(shù)除草曬干環(huán)節(jié)的改進(jìn)：曬干環(huán)節(jié)的改進(jìn)： 用烘干機(jī)進(jìn)行干燥用烘干機(jī)進(jìn)行干燥流程優(yōu)化的內(nèi)容流程優(yōu)化的內(nèi)容優(yōu)化類型優(yōu)化類型 優(yōu)化手段優(yōu)化手段優(yōu)化目標(biāo)優(yōu)化目標(biāo)工期優(yōu)化工期優(yōu)化工序并行，先進(jìn)設(shè)備的使用工序并行，先進(jìn)設(shè)備的使用縮短工期縮短工期成本優(yōu)化成本優(yōu)化自動(dòng)化

9、生產(chǎn)，循環(huán)使用材料自動(dòng)化生產(chǎn)，循環(huán)使用材料減少成本減少成本質(zhì)量?jī)?yōu)化質(zhì)量?jī)?yōu)化計(jì)算機(jī)管理和監(jiān)控計(jì)算機(jī)管理和監(jiān)控提高質(zhì)量提高質(zhì)量技術(shù)優(yōu)化技術(shù)優(yōu)化技術(shù)的創(chuàng)新與革新，技術(shù)的創(chuàng)新與革新，改進(jìn)技術(shù)改進(jìn)技術(shù)工藝優(yōu)化工藝優(yōu)化切削改澆鑄，標(biāo)準(zhǔn)件的使用切削改澆鑄，標(biāo)準(zhǔn)件的使用提高工藝提高工藝注：流程的優(yōu)化應(yīng)在綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上抓住主要注：流程的優(yōu)化應(yīng)在綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上抓住主要矛盾，突出重點(diǎn)指標(biāo)的優(yōu)化，綜合權(quán)衡，以達(dá)到整體優(yōu)化矛盾，突出重點(diǎn)指標(biāo)的優(yōu)化，綜合權(quán)衡，以達(dá)到整體優(yōu)化的目的。實(shí)際操作時(shí)，首先考慮最薄弱環(huán)節(jié)或制約因素。的目的。實(shí)際操作時(shí)，首先考慮最薄弱環(huán)節(jié)或制約因素。系統(tǒng)與設(shè)計(jì)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本

10、特性系統(tǒng)的基本特性相關(guān)性相關(guān)性目的性目的性環(huán)境適環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)性動(dòng)態(tài)性動(dòng)態(tài)性整體性整體性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的與功能的整體性。整體性。任何一個(gè)任何一個(gè)系統(tǒng)，都系統(tǒng)，都處在運(yùn)動(dòng)處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)變化和發(fā)展之中。展之中。各要素之各要素之間或整體間或整體與部分之與部分之間的關(guān)系間的關(guān)系系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，通過更功能，通過更具體的目標(biāo)來具體的目標(biāo)來體現(xiàn)。體現(xiàn)。系統(tǒng)只有具有對(duì)環(huán)境的系統(tǒng)只有具有對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，才能保持和適應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性“木桶理論木桶理論”反映了系統(tǒng)的部分和整體間的關(guān)系，部分影響整體；任何一個(gè)要素反映了系統(tǒng)的部分和整體間的關(guān)系，部分影響整體

11、；任何一個(gè)要素發(fā)生變化或出現(xiàn)故障，都會(huì)影響其他要素或整體的功能發(fā)揮。發(fā)生變化或出現(xiàn)故障，都會(huì)影響其他要素或整體的功能發(fā)揮。鐵鏈的強(qiáng)度取決于最弱的一環(huán)鐵鏈的強(qiáng)度取決于最弱的一環(huán)手電供電系統(tǒng)手電供電系統(tǒng)案例分析案例分析田忌賽馬田忌賽馬田忌賽馬戰(zhàn)術(shù)分析1 11 12 22 23 33 31 11 12 23 33 32 21 12 22 21 13 33 31 12 22 23 33 31 11 13 32 21 13 32 21 13 32 22 23 31 1輸輸輸輸輸輸3 3：0 0輸輸輸輸贏贏2 2：1 1輸輸贏贏輸輸2 2：1 1輸輸輸輸贏贏2 2：1 1輸輸贏贏贏贏1 1：2 2輸輸輸輸

12、贏贏2 2：1 1齊王齊王田忌田忌運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法處理具體問題時(shí)，主要要遵運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法處理具體問題時(shí)，主要要遵循三大原則：循三大原則：整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則。整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則。系統(tǒng)分析的主要原則系統(tǒng)分析的主要原則控制與設(shè)計(jì)控制與設(shè)計(jì)“閉上眼睛寫字閉上眼睛寫字”的控制過程方框圖：的控制過程方框圖： 手手大腦大腦輸入輸入筆筆輸出輸出執(zhí)行器執(zhí)行器控制器控制器輸入量輸入量被控被控對(duì)象對(duì)象輸出量輸出量設(shè)定注設(shè)定注水的時(shí)間水的時(shí)間定定時(shí)時(shí)器器進(jìn)水進(jìn)水閥門閥門游游泳泳池池游泳池游泳池的水位的水位輸入輸入輸出輸出水流量水流量 1、開環(huán)控制系統(tǒng)：、開環(huán)控制系統(tǒng)： 控制系統(tǒng)的

13、控制系統(tǒng)的輸出量輸出量不對(duì)不對(duì)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)的輸出量系統(tǒng)的輸出量?jī)H受僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是信號(hào)是單向傳遞。單向傳遞。2、開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：、開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：案例一：游泳池注水控制系統(tǒng)電機(jī)電機(jī)控制電路控制電路紅外傳感器紅外傳感器案例二：自動(dòng)門控制系統(tǒng)被控對(duì)象被控對(duì)象開環(huán)控制系統(tǒng)：像這樣信息只從輸入端傳遞到輸出端，沒有開環(huán)控制系統(tǒng)：像這樣信息只從輸入端傳遞到輸出端，沒有信息反饋的控制系統(tǒng)，稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。信息反饋的控制系統(tǒng)，稱為開環(huán)控制系統(tǒng)

14、。開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖控制量控制量請(qǐng)畫出下列開環(huán)系統(tǒng)的方框圖 音樂噴泉的控制系統(tǒng)音樂噴泉的控制系統(tǒng) 公共汽車車門的開關(guān)控制系統(tǒng)公共汽車車門的開關(guān)控制系統(tǒng) 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)電信號(hào)電信號(hào)可編程可編程控制器控制器調(diào)速水泵調(diào)速水泵可變電可變電動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)噴泉水流噴泉水流開關(guān)開關(guān)信號(hào)信號(hào)電磁閥電磁閥車門車門氣動(dòng)氣動(dòng)活塞活塞開關(guān)開關(guān)煙霧煙霧信號(hào)信號(hào)感煙感煙探測(cè)器探測(cè)器報(bào)警部件報(bào)警部件警報(bào)警報(bào)控制器控制器警報(bào)聲警報(bào)聲電信號(hào)電信號(hào)1、閉環(huán)控制系統(tǒng)：把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端、閉環(huán)控制系統(tǒng)：把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。

15、3 3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：、閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)： 輸出量到輸入量之間的信號(hào)輸出量到輸入量之間的信號(hào)形成一個(gè)回路。形成一個(gè)回路。給定量給定量比較器比較器控控制制器器執(zhí)執(zhí)行行器器被被控控對(duì)對(duì)象象檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置被控量被控量控制量控制量空調(diào)器溫度控制系統(tǒng)方框圖如下：空調(diào)器溫度控制系統(tǒng)方框圖如下：電飯煲電飯煲 “馬上行動(dòng)” 106頁：1 1、家用縫紉機(jī)的縫紉速度控制系統(tǒng)（屬于開環(huán)控制系統(tǒng)）、家用縫紉機(jī)的縫紉速度控制系統(tǒng)（屬于開環(huán)控制系統(tǒng)）腳踏腳踏力度力度大腦、傳動(dòng)裝置、縫紉機(jī)大腦、傳動(dòng)裝置、縫紉機(jī)縫紉縫紉速度速度2 2、電冰箱的溫度控制系統(tǒng)（屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)）、電冰箱的溫度控制系統(tǒng)（屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)）控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對(duì)象被控對(duì)象給定值給定值被控量被控量干擾信干擾信號(hào)號(hào)+反饋環(huán)節(jié)反饋環(huán)節(jié)-干擾信號(hào)干擾信號(hào)輸出量出現(xiàn)偏差輸出量出現(xiàn)偏差開環(huán)開環(huán)閉環(huán)閉環(huán)系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響（隨機(jī)應(yīng)變）過程產(chǎn)生影響（隨機(jī)應(yīng)變）系統(tǒng)的輸出端與輸入端信號(hào)之間存在系統(tǒng)的輸出端與輸入端信號(hào)之間存在一個(gè)回路一個(gè)回路控制系