高中学业水平考试(通用技术)知识点复习.doc

高中学业水平考试(通用技术)知识点复习
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。
3、知识产权：是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动的标记、信誉而依法享有的权利。狭义的知识产权包括著作权、专利权、商标权三部分。
4、专利的申请和获得：提交申请→受理→初审→公布→实质审查→授权。
第三节 技术的未来
第二章 技术世界中的设计
第一节 技术与设计的关系
1、设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。
第二节 设计中的人机关系
1、人机关系：使用物品时物品与人产生的相互关系称为人机关系。
2、人机关系要实现的目标：高效、健康、舒适、安全。
3、实现合理人机关系考虑的因素：普通人群与特殊人群、静态的人与动态的人、人的生理需求与人的心理需求、信息的交互。
第三节 技术试验及其方法
1、技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。按目的的不同进行分类，可分为：
性能试验：通过改变所给的条件，测量试验对象的状态变化并分析其原因，明确试验对象的性能或性能故障。
优化试验：对试验对象进行条件优化或条件组合。
预测试验：通过试验，预测被试对象状态的变化及产生的后果。
信息试验：通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。
2、常用的技术试验方法：
优选试验法：运用数理统计的方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果。
模拟试验法：通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。
虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法。
强化试验法：通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法。
移植试验法：在相互具有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验的方法。
第三章 设计过程、原则及评价
第一节 设计的一般过程
1、设计的一般过程：①发现与明确问题→②制定设计方案(a.收集信息→b.设计分析→c.方案构思→d.方案呈现→e.方案筛选)→③制作模型或原型→④测试、评估及优化→⑤产品的使用和维护。
第二节 设计的一般原则
1、设计的种类：
①原创性设计：开发性设计。
②改进性设计：在方案原理变化不大的情况下，对已有设计进行局部的变更和改进，以满足特定的需要。
③综合(组合)性设计：包括外形组合设计、性能组合设计、原理组合设计、功能组合设计、模块组合设计、系统组合设计等。
2、设计的一般原则：
创新原则：创新是指通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等，或对已有产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。
实用原则：实用性是指设计的产品为实现其目的而具有的基本功能。
经济原则：是指以最低的费用取得最大的效益。
美观原则：产品外观的美是通过对产品造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等的设计组合来表达的。
道德原则：产品的设计不能违背社会伦理道德。
技术规范原则：技术规范是有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的总和。
可持续发展原则：是指产品的设计既满足当代发展的需求，又考虑未来发展的需要，不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人需求。
第三节 设计的评价P70

第四章 发现与明确问题
第一节 发现问题
1、发现问题的途径与方法：①观察日常生活；②收集和分析信息(对已有文献信息进行收集、分析的方法称为文献法；把用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题的方法称为问卷调查法；把以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法称为询问法)；③技术研究与技术试验。
第二节 明确问题
第五章 方案的构思及其方法
第一节 方案的构思方法
1、标准件：标准件是指结构、尺寸、画法、标记等各个方面已经完全标准化，并由专业厂家生产的常用的零（部）件。广义标准件包括紧固件、连结件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧等机械零件。狭义标准件仅包括紧固件。P98
2、方案的构思方法：草图法、模仿法、联想法、奇特性构思法(构思在历史上很少发生或从来没有发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现)。
第二节 常用的创造技法(选学)
第六章 设计图样的绘制
第一节 设计表现图
1、正等轴测图：P117

第二节 常见的技术图样
1、正投影与三视图
主视方向

三视图的安置方式为：俯视图在主视图的正下方，左视图在主视图的正右方。由三视图可以看出，主视图反映物体的长和高，俯视图反映物体的长和宽，左视图反映物体的高和宽。因此三视图的投影规律为：主、俯视图长对正；主、左视图高平齐；俯、左视图宽相等。
2、尺寸三要素：P124
①尺寸界线：用细实线绘制，由图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出。也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作尺寸界线。
②尺寸线：用细实线绘制。尺寸线必须单独画出，不能与其他图线重合或在其延长线上。一般采用箭头作为尺寸线终端。
③尺寸数字：图样上所注尺寸表示形体的真实大小，形体的真实大小与图样的大小及绘图的准确度无关。默认以毫米为单位(不标注单位)，其它单位须特别注明。线性尺寸的尺寸数字一般注写在尺寸线上方或其中断处，水平方向尺寸字头向上，垂直方向尺寸数字写在尺寸线的左侧且字头向左。

3、尺寸标注：
①标注直径：(符号为φ，整圆或大于半圆的圆弧需要标注直径)

②标注半径：(符号为R，半圆或不足半圆的圆弧需要标注半径)

③标注形体：同一个尺寸一般只标注一次。
4、剖视图：为了清楚地表达机件内部构造，用假想剖切面剖开机件，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影，所得图形称为剖视图。

5、电子电路图

第三节 计算机辅助制图(选学)
第七章 模型或原型的制作
第一节 模型
1、原型：指产品生产之前第一个能全面反映产品的功能和性能的物体。
2、模型：指根据实物、设计图纸或构思，按比例制成的与实物相似的物体。
3、模型的不同阶段：
①草模：产品造型设计的初期阶段，可以采用立体模型将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用。
②概念模型：用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排，以及产品与人、与环境的关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。
③结构模型：用于研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验等。
④功能模型：主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，并在一定条件下用于试验。
⑤展示模型：是在结构模型与功能模型的基础上，采用真实材料，按照准确的尺寸，选择恰当的比例，做成的与实际产品形态高度相似的模型。
第二节 工艺
1、工艺：指产品的加工程序和方法。
2、常见工艺种类：
①零件加工工艺
1)木材加工工具：刨子、木锯、木锉、凿子、斧头、手持电钻、羊角锤、角尺等。
2)金属加工工具：划针、划规、钢直尺、样冲、手锤、手锯、钢锉、台虎钳、台钻等。
起锯方法
一般可以采用从工件的远离自己的一端起锯，锯条和工件的倾斜角约为15°。
为了更好地起锯，一般采用拇指挡住锯条，使它正确地锯在所需的位置上。起锯时用力要轻一些，不能过猛。当锯条陷入2～3mm时，才能逐渐正常锯割。
手锯的安装和握法
锯条安装错误
锯条安装正确
手锯的正确握法
操作要领：
1、站位和握锯姿势要正确。
2、推锯加压，回拉不加压。
3、锯程要长。
4、推拉要有节奏。

金属钻孔步骤：①划线→②冲眼→③装夹工件→④装夹钻头→⑤钻孔。
金属钻孔操作安全提示：操作要集中注意力；钻孔要戴防护眼镜，以防钻屑飞出伤害眼睛；不准带手套操作，以防钻头卷住手套而伤害手指；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成伤害事故。
②装配工艺
③表面涂饰工艺
第三节 制作模型
第八章 技术产品的使用和保养
第一节 产品说明书及其编写
1、产品说明书的写作要求：①充分考虑用户的阅读需要；②体现产品的设计特点；③不必平均用力，而应有所侧重；④语言准确、通俗、简洁，内容条理清楚。
第二节 技术产品的使用、维护和保养

技术与设计2
第一章 结构与设计
第一节 常见结构的认识
1、结构：可承受一定应力的物体形态(结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力)。
2、结构受力：
压力：构件两端承受两个大小相等、方向相向、作用在一条直线上的力，力的作用效果是使构件的长度变短；
拉力：构件两端承受两个大小相等、方向相背、作用在一条直线上的力，力的作用效果是使构件的长度变长；
剪切力：构件局部承受两个距离很近、大小相等、方向相向的平行力，力的作用效果是使构件的局部发生错位；
弯曲力：构件两端承受两个大小相等、方向基本相同的力，力的作用效果是使构件发生弯曲；
扭转力：构件两端承受两个大小相等、旋转方向相反的力，力的作用效果是使构件发生扭转。
3、结构的类型：
①实体结构：通常是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是，外力分布在整个体积中。
②框架结构：通常是指结构体由细长的构件组成的结构。其受力特点是，既能承受竖向重力荷载，也能承受水平方向荷载。
③壳体结构：通常是指层状的结构。其受力特点是，外力作用在结构体的表面上。
实际生产生活中，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的，称为组合结构。
第二节 稳固结构的探析
1、结构的稳定性：指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
2、影响结构稳定性的主要因素：①几何形状；②支撑面积大小；③重心位置高低。
结构要稳定，首先，它的整体几何结构必须科学合理；其次，一个物体支撑面积越大，重心越低，其稳度越大，同时要使重心垂线落在支撑底面积内。
3、结构的强度：指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗外力与形变的力，称之为内力。
应力就是构件的单位横截面积上所产生的内力。
σ=F/S(σ为应力，F为内力，S为受力面积)
4、影响结构强度的主要因素：①结构的形状；②使用的材料；③构件之间的连接方式。
连接方式：①铰连接——被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动；②刚连接——被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。
第三节 简单结构的设计
1、结构设计应考虑的主要因素：符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。
第四节 经典结构的欣赏
第二章 流程与设计
第一节 生活和生产中的流程
1、流程：指一系列连续有规律的活动。
时序：活动的先后顺序
流程
环节：活动的具体步骤
2、流程图：可以用文字、表格、图示、模型、动画等表达。
第二节 流程的设计
1、流程设计的目标：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。
2、流程设计应考虑的基本因素：材料、工艺、设备、人员、资金和环境等。
3、小铁锤锤头加工流程：
下料→划线→锯削→锉削→划螺孔中心线→钻孔→倒角→攻丝→淬火→电镀
小铁锤锤柄加工流程：
下料→锉削→倒角→套丝→电镀
第三节 流程的优化
1、流程优化内容：工期优化、工艺优化、成本优化、质量优化等。
第三章 系统与设计
第一节 系统的结构
1、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。
2、构成系统必须具备的条件：①至少要有两个或者两个以上的要素(部分)才能组成系统；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整体的功能是局部所没有的。
3、可根据需要对系统进行不同地分类：如自然系统和人造系统；实体系统和抽象系统。
4、系统的基本特性：
①整体性：是系统最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。(侧重于部分影响整体)
系统是一个整体，它不是各个要素(部分)的简单相加，系统的整体功能是各要素(部分)在孤立状态下所没有的。系统的任何一个要素(部分)发生变化或出现故障时，都会影响其他要素(部分)或整体的功能的发挥。系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。
②相关性：是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。(侧重于部分与部分之间的关联)
③目的性：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这正是区别不同系统的标志。
④动态性：任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。
⑤环境适应性：系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。
第二节 系统的分析
1、系统分析的主要原则：
①整体性原则：系统分析时先整体、后部分，先全局、后局部，先长远、后当前。
②科学性原则：系统分析时运用科学方法和数学工具进行定量分析。
③综合性原则：系统分析时选取优先目标，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
2、系统的优化：指在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。
第三节 系统的设计
第四章 控制与设计
第一节 控制的手段与应用
1、控制：指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。
2、控制分类：按控制过程中人工干预的情形可分为人工控制和自动控制；按照执行机构的不同可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
第二节 控制系统的工作过程与方式
1、控制系统：为实现预期目标，由若干个环节所涉及的装置共同组成的系统。
2、控制系统通常分为开环控制系统和闭环控制系统。
3、开环控制系统：系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。
控制器
执行器
被控对象
控制量
输出量
输入量

4、闭环控制系统：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。
控制器
执行器
被控对象
控制量
输出量
给定量
比较器
检测装置

被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
输入量(给定量)：控制系统的给定量。
输出量(被控量)：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号。
控制量：执行器的输出信号。

开环控制系统与闭环控制系统的判定：
人工控制　　　开环控制
控制系统　　　　　　　间断性检测　　　开环控制
自动控制
连续性检测　　　闭环控制
第三节 闭环控制系统的干扰与反馈
1、干扰因素：在控制系统中除输入量(给定值)以外引起被控量变化的各种因素。
2、反馈：在自动控制系统中，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。
3、反馈方法：利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法。
4、闭环控制系统与开环控制系统的比较：
①开环控制系统：系统本身不能对被控量的偏差进行调整和补偿；系统控制精确度(或称控制精度)相对比较低；一般结构简单，适用于外界干扰相对较小、控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合。
②闭环控制系统：系统控制精度高，能对被控量的偏差进行调整和补偿；设计比较麻烦，结构相对复杂，构成控制系统的成本较高；是自动控制中广泛采用的控制方式，应用于要求高精度和高可靠的场合。
5、功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。
6、黑箱方法：把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法。
第四节 控制系统的设计与实施

- 10 -