《通用技术》复习六：第一单元 结构与设计

技术与设计1第一章走进技术世界第一节技术的价值1、技术具有保护人、解放人和发展人的作用。

保护人：技术为人提供了抵抗不良环境,防止侵害的手段和工具.解放人：依靠技术解放或延长了身体器官的功能。

发展人：技术促进了人的精神和智力的发展。

第二节技术的性质1、技术的性质有:①目的性：任何一项技术的产生和发展都是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。

(例:助听器的发明)②创新性：技术的发展需要创新.技术创新常常表现为技术革新和技术发明。

(例：显示器的革新与电视机的创新)③综合性:任何一项技术的产生和发展都需要综合运用多个学科的知识。

④两面性：任何事物客观上都具有两面性.它既可以带来好处，也会带来危害。

例：电池(可以带来光明和动力，但也可以带来严重的环境污染）网络技术（方便人们交流沟通，但也有人利用网络犯罪）B超技术（可以用于医疗，但也有人用于胎儿鉴别)克隆技术(克隆人体器官用于医疗，但也会挑战人类伦理道德）核技术(可以用于发电，但也会用于战争)空间技术(可以用于科学实验、卫星通讯，但也会产生太空垃圾）转基因技术(可制造符合人类要求的动植物，但可能会产生负作用）⑤专利性:保护技术发明者的合法权益不受侵害。

(例：复印机的专利壁垒)2、技术与科学的区别与联系：科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验，从而发现规律,并予以验证和公式化的知识体系。

科学侧重认识自然，力求有所发现（科学回答“为什么")。

科学通过实验验证假设,形成结论。

技术是人类为了满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。

技术侧重利用和合理地改造自然,力求有所发明(技术是解决“怎么办”）。

技术通过试验,验证方案的可行性与合理性，并实现优化。

科学促进了技术的发展，技术推动了科学的进步。

例如：科学活动有牛顿发现万有引力定律、爱因斯坦提出相对论、伽利略提出自由落体运动定律；技术活动有瓦特发明蒸汽机、贝尔发明电话、莫尔斯发明电报、纳米技术等。

第一章结构与设计1、结构的的含义【I】（1）、结构：是指事物的各个之间的有序搭配和排列。

如：（2）、从力学角度来说, 结构是指可承受一定的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

（1）、实体结构：结构体本身是的，它的受力特点是：外力分布在整个体积中，如：。

（2）、：结构体由细长的构件组成，受力特点：支撑空间而不充满空间。

如：。

（3）、：层状的结构，受力特点是：外力作用在结构体的表面上，如：。

（4）、组合结构：生活中很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成，称为组合结构，如埃菲尔铁塔等。

3、结构的应力【I】当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为应力。

应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限时，结构就会遭到破坏。

用公式表示为Ơ= ，其中F是内力，S是受力面积，Ơ是应力。

4、结构的稳定性【II】（1）结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有状态的能力。

结构的稳定性是结构的重要性质之一。

如果一个物体的结构不能有效地抵御常见外力的作用，那么该物体是很难承受负载而保持平衡的。

（2）影响结构稳定性的主要因素：1) ：重心越低,稳定性越好；重心越高,稳定性越差，如不倒翁、茶几等。

结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在就是稳定的，没有就是不稳定的。

2) ：结构的底座，结构与地面接触所形成的支撑面的大小，四支脚的椅子比三支脚的椅子更加稳定。

支撑面越大越稳定，越小越不稳定。

如：高塔的共同特点都是上端小而下端大。

3) ：结构的形状不同，其稳定性也不同。

影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。

（3）对于一个结构而言，如果所在点的垂线落在的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。

5、结构的强度【II】(1)结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。

(2)影响结构强度的主要因素：A、：不同材料其结构强度是不同的；B、：内部形状与外部形状；三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定，所用材料最少。

高考专题复习讲义⑤：第一单元结构与设计高三（）姓名号次一、基本内容1．构件的受力形式多种多样，基本受力形式有、、、扭转力和弯曲力，很多情况下，构件可能同时受到几种不同形式的力的作用。

2．根据物体的结构形态，通常将结构分为、和壳体结构三种基本类型。

★3．影响结构稳定性的因素有多种，主要有、结构与地面接触所形成的和结构的等。

★4．结构的强度与结构的、、构件之间的等因素有密切的关系。

构件的连接通常有两类：和刚连接。

5．赏析结构设计作品，可从与文化两个角度进行。

二、习题训练1．在汶川地震中，医务人员使用担架运送伤员时，担架的双杆AB和CD主要承受（）A．剪切力B．拉力C．扭转力D．弯曲力2．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3．下列属于结构稳定性范畴的是：（）A．广告牌架子被大风刮断B．大桥桥墩被油轮撞断C．大桥横梁因货车超重而被压断D．茶杯被碰翻倒4．如图所示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，作为台灯使用时可拿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5．高二（6）班的同学用木条、乳胶等做了一个长方形的奖状框用来放置他们获得的荣誉奖状（如图一）。

他们发现这个结构容易变形，便提出了如下四种改进方案（如图二）。

你认为不合适的方案是：（）6．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7．某些支撑阳台的梁做成如下图所示形状，这主要是出于对（）的考虑。

A．美观B．强度C．安装D．稳定性8．李宁自己动手制作了一张座椅，他对座椅的稳定性做了如下试验，你认为合理的一项是：（）A．亲自坐在椅子上感受一下B．放一些重物在椅子上，看是否能承受C．用电风扇对椅子吹风看能否吹倒D．用手左右晃一晃看是否稳固9．在自行车家族中，有性能各异的不同车型。

第一单元结构与设计一、常见结构的认识1、结构的概念：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列,结构多种多样且决定着事物存在的性质及功能（结构的五种受力形式:拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力）。

自然界形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示（例苍耳子、飞机、导弹跟踪系统等）.2、结构的分类：根据物体的结构形态,通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构三种基本类型.实体结构是指结构体本身是实心的结构。

它的受力特点是：外力分布在整个体积中。

如实心墙、大坝等；框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。

其特点:支撑空间而不充满空间.。

如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等；壳体结构是指层状的结构.它的受力特点是：外力分散作用在结构体的表面上,如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。

生活中很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成，称为组合结构。

如埃菲尔铁塔等。

二、稳固结构的探析1、承受应力：从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力，称为内力。

应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限(容许应力)时，结构就会遭到破坏。

用公式表示为Ơ=F/S，其中F是内力,S是受力面积，Ơ是应力.构件的受力形式多种多样，基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，很多情况下，构件可能同时受到几种不同形式的力的作用.（结构的受力分析）2、结构的稳定性：结构的稳定性是结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。

它是结构的重要性质之一。

影响结构稳定性的因素有多种，主要有①重心位置的高低、②结构与地面接触所形成的支撑面积的大小③结构的形状、材料等。

对于一个结构而言,如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。

3、结构的强度：结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力.结构的强度与①结构的形状、②使用的材料、③构件之间的连接方式等因素有密切的关系.三角形是框架中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。

必修2-复习资料第一章．结构与设计结构：事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

（合理的结构是事物存在的基础;卓越的结构是设计和制造者的重要追求）从力学角度说，结构：可以承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力内力：当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力。

应力是构件的单位面积横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限时，结构就会被破坏。

应力=F/S（F=内力，S=受力面积）壳体结构：层状的结构。

受力特点-外力作用在结构的表面上结构的类型：实体结构-结构构件本身是实心的结构，受力特点-外力分布在整个体积中框架结构：由细长的构件组成。

特点-支撑空间而不充满空间结构的稳定性：指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力影响结构稳定性的要素：1.重心位置的高低2.结构与地面接触所形成的支撑面的大小3.结构的形状等(重心所在点的垂线落在结构底面的范围内)结构强度：结构具有的抵抗外力破坏的能力影响因素：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等(三角行是框架结构中最基本的形状之一;连接方式：刚连接和铰连接)结构设计考虑的主要因素：稳定性和强度的要求;安全因素;公众和使用者的审美需求;使用者的个性化需求，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等经典结构欣赏：技术和文化两个角度第二章．流程与设计时序：时间上的先后顺序（有些时序可以颠倒，有些时序不可以颠倒）流程：一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序用流程图来表达流程，流程图的表现方式：文字表达、表格表达、图示表达等方式生活和工作流程：节省时间、提高工作效率、提高工作质流程设计量等目标实现的目标生产活动：提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等方面生产活动流程设计基本因素：材料、工艺、设备、人员、资金和环境等流程设计的步骤：1.确定目标，明确任务2.分析基本因素3.明确主要事项4.确定时序，划分环节5.画出流程图6判断是否符合要求：否的话回到2继续，是的话结束流程优化：对流程的改进过程涉及的指标：工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等第三章．系统与设计系统：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体1.至少要有两个或两个以上的要素才能组成系统构成系统的条件 2.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3.整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的系统类型：自然系统、人造系统、实体系统、抽象系统整体性（最基本的特征）：1.不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各个要素在孤立状态下所没有的2.要素影响整系统基本特征体3.整体具有的功能大于系统的各个部分的功能之和相关性：组成系统各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用相互联系目的性：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，区别不同的系统的标志动态性：任何系统都是动态变化发展着环境适应性：具有适应环境变化的能力系统分析：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序或对原有的系统提出改进的过程步骤：1.明确问题，设定目标2.收集资料，制定方案3.分析计算，评价比较4.检验核实，作出决策系统分析原则：综合性原则，科学性原则，整体性原则系统优化：在给定条件（约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的方法和手段，使系统目标值达到最大化（或最小化）系统设计步骤：系统分解成若干子系统，确定各系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价等第四单元.控制与设计控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展（明确控制对象`控制目的和控制手段）控制分类：人工控制和自动控制（机械控制、气动控制、液压控制、电子控制）控制系统：任何控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统◎（重点）控制系统分类：开环和闭环干扰因素：在控制系统中，除输入量以外，引起被控量变化的各种因素反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程闭环控制系统设计基本要求：1.必须是稳定的2.精确度必须符合要求，即系统的输出量与给定的值之差应在控制的允许范围内3.具有较好的抗干扰性能简答分析题1.技术与自然的关系？答：人类在利用技术开发、改造自然时，应把握合理的尺寸，注意对自然的保护，不能忽视一些技术或产品对环境造成的负面影响。