通用技术必修2.docx
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通用技术必修2
第一单元（结构与设计）知识点
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。
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、框架结构和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。
其特点是，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、结构的分析：
1、承受应力：
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？
=F/S，其中F是内力，S是受力面积，？
是应力。
基本受力形式拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力
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。
影响结构稳定性的因素：
重心位置（重心所在点的垂线落在结构底面的范围内）、结构与地面接触
所形成的支撑面积的大小和结构的形状、材料等。
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。
结构的强度与结构的形状、材料、连接方式等因素有关系。
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。
结构构件的连接通常有两类：
铰连接和刚连接。
铰连接是指被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动。
如门与门框的连接；刚连接是指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，如固定铁床架的连接。
三、结构的设计：
结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，满足使用者的基本需要。
结构设计应考虑的主要因素有：
功能、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。
对于任何结构的设计安全是至关重要的因素。
步骤：
确定结构设计方案绘制简单结构设计草图做出模型或原型
四、结构的欣赏：
优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。
古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来，形成了一些经典的结构。
赏析结构设计作品，可从技术与文化两个角度进行。
技术角度：
使用功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料合理性、工艺精湛程度等。
文化角度：
文化寓意与传达，美学原则，反映时代、民族、习俗方面特征，个性特征等。
第二单元（流程与设计）知识点
1、流程的概念：
（流程设计的基本要素是环节和时序。
）
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。
任何流程都反映了一定的时序，体现岀一定的环节
2、流程的表达（流程图）：
依据流程的性质及人们的表达习惯，流程图有文字表达、表格表达、图示表达、模型表达、动画演示、方框图、示意图、程序等。
1、生活与流程：
科学合理的流程，可以指导我们正确地做事，提高工作和学习的效率，是我们的生活变得有序、合理，为
我们的安全提供保障（例洗衣、煮饭与烧菜的流程安排，碘盐和味精佐料的加放流程，青霉素注射流程等）
2、生产与流程：
运用科学合理的流程可以有效地组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境等。
流程中工序的作业方式一一串行和并行。
上一道工序完成之后才能进入下一道工序一一串行。
几项工作同时进行—并行。
1、流程设计的基本要求：
⑴提高效率。
⑵提高质量。
⑶保证安全。
⑷节省资源。
⑸提高管理水平。
⑹提高经济效益。
⑺注意环保、方便操作等。
2、流程设计中的基本因素：
研究内在属性与规律，就是流程设计应该考虑的基本因素。
生产活动中的流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员、资金和环境等。
不同行业的流程设计中考虑的基本因素各有差异。
3、流程设计的步骤：
第一步：
首先要明确设计的目的和任务第二步：
要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等因素。
第三步：
列岀流程涉及的主要事项，并进行初步的排列。
第四步：
分析各事项之间的先后顺序，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岀流程图，对于有严格时间的时序，要标注时间。
1、流程的优化及目的：
目的：
提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保证安全生产等。
2、流程优化的内容：
一般流程优化的主要内容有:
工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等。
3、流程优化的条件：
⑴内部条件：
对流程内在机理和规律的深入了解。
比如对洗涤原理的了解，就会在流程中安排两次漂洗;⑵外部条件：
设备和工艺水平的提高或完善，以及人员技术水平的提高。
比如，只有在具备锻压设备时,才可能将法兰盘的加工改为少量切削加工。
第三单元（系统与设计）知识点：
1、系统的概念：
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，称为系统。
构成系统的三个条件：
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.这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
2、系统的组成、类型：
自然系统和人造系统，自然系统是自然形成的系统（如生态系统），人造系统是由人工制造加工而成的系统（如计算机系统和机械传动系统）；也可把系统分为实体系统和抽象系统，实体系统是实物形态的（如
生物系统、机械系统），抽象系统是非实物形态的（如哲学系统）。
3、系统的基本特性:
系统的基本特性主要有整体性（全局、集合）、相关性（匹配、关联）、目的性（功能）、动态性（更新）和环境适应性（自适应）等，这些特性都体现了一定的思想与方法。
（结合课本相关案例，学会运用系统的基本特性，分析身边的系统）。
：
1、系统分析及其目的：
系统分析是指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，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程。
目的：
寻求解决问题的最佳决策。
2、系统分析的一般步骤：
明确问题，设立目标——收集资料，制定方案——分析计算，评价比较——检验核实，作出决策。
3、系统分析的主要原则：
系统分析应遵循整体性原则（丁谓修复皇宫）、科学性原则（三三进九不如二五一十）和综合性原则（孝襄高速公路）。
1、系统优化的目的：
系统的优化是指在给定的条件下，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）。
最小的成本——最大的利润；最短的工期——更多的工程量；最少的能耗——更多的产品；单位面积土地——更高的农业产量。
（案例：
农业间作套种，家具利润问题等）优化目标；目标函数；约束条件（不能人为调节）；影响因素（可以人为调节）。
2、系统优化的方法：
数学模型——最优解；科学估算、试验——满意解。
结合案例，分析系统优化的实现。
1、系统设计的目的、方法与过程：
系统设计是对各种各样的系统进行调查分析、筹划研究、评价实施、运行改善等，直到完成一个能协调工作的实际系统的过程。
系统设计要以系统的整体功能的最优为目的、系统各部分之间的相互联系与相互作用、对系统设计方案进行优化等问题。
2、系统设计的一般步骤：
将系统分解为若干子系统；确定各子系统的目标、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。
第一单元走进技术世界
一、技术的价值
1、技术对人类的价值：
a
技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。
它具有保护人、解
放人和发展人的作用
［保护人］（例：
原始人随身拾磨制好的石器，现代人对疟疾、天花、肺结核等疾病不再恐慌）
［解放人］（例：
体力解放：
自行车、内燃动力、电力，手机——信息传递）
［发展人］（例：
爱迪生、袁隆平）
2、技术对生活、生产、文化等方面的影响：
a
技术促进社会的发展。
技术丰富社会文化内容。
技术改变社会生活方式。
是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。
具体为：
⑴技术是社会财富积累的一种形式，对社会生产具有直接的经济意义。
⑵随着技术的发展，劳动力结构也发了较大的变化，第一第二产业从业者数量减少，第三产业从业者数量大幅度增加。
如因为农业技术的发展与劳作方式的变革使农业从业人口减少。
⑶技术不仅为生产提供了先进的手段和工具，提高了生产效率和经济效益，而且丰富了人们的社会生活，使人们衣、食、住、行、交往、娱乐、教育等方面都发生了改变。
⑷技术进步不仅带动社会生产的发展和社会活动的变化，而且渗透到军事、政治、文化各领域。
3、技术对自然的价值：
c
（1）依靠技术，人类得以利用自然和改造，并与自然保持和谐共处的友好关系。
（例：
都江堰）
（2）人类利用技术开发、改造自然时，应把握合理的尺度，要注意对自然的保
护，不能忽视技术或产品对环境可能造成的负面影响。
（3）技术的发展给自然环境带来了问题，但也给解决这些问题提供了可能（例:
物料的再循环工艺）
二、技术的性质
1•技术的发展与发明和革新关系：
b
技术的基本特性：
目的性、创新性、综合性、两面性、专利性。
创新是技术发展的核心。
每一项技术的问世都是创新的结果。
技术的发展需要创新，技术创新表现为技术革新和技术发明。
技术创新是一
个艰难而曲折的历程。
（例：
瓦特蒸汽机与第一次技术革命。
显示器的革新和电视机的创新，阴极
射线管（CRT））
2.技术的两面性：
a
任何事物客观上都有两面性，技术也不例外。
它既可以给人们带来福音，也
可能给人们带来危害。
（例：
电池可以带来光明和动力，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，但也有人进行胎儿鉴别）
3.技术与科学的区别与联系：
b
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
技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造
科学侧重认识自然，力求有所发现
技术侧重利用和合理地改造自然，力求有所发明
科学回答“是什么”“为什么”的问题
技术则更多地回答“怎么办”的问题
科学通过实验验证假设，形成结论
技术则通过试验，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
4.知识产权在技术领域的重要作用：
a
知识产权是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营活动的标记、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。
专利在产权保护制度下对技术活动的重要性知识产权制度允许专利所有权人对专利技术具有一定的性，使其专利技术和产品在一定时间内独占市场，从而得到丰厚的回报，保持发明创造的积极性，使技术创新活动趋向良性循环
专利的特性:
独占性、时间性、地域性
专利申请步骤：
提交申请阶段T受理阶段T初审阶段T公布阶段T实审阶段T授权阶段
三、技术的未来
技术的发展趋势，对技术的情感和理性态度：
b
对“技术的未来”的追思和憧憬，既不需要技术迷惘中的旷世悲怆，也不需要技术崇拜中盲目乐观。
理性地看待技术，应以负责、更有远见、更有具道德的方式使用技术。
技术的未来既充满希望，也隐含威胁，理性地看待技术的未来，才不至于迷失在技术的世界里。
第二单元技术世界中的设计
>技术与设计的关系
1•设计的内涵：
b
设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。
（例：
书写工具的发展、电动剃
须刀的发展。
）
2•技术与设计的关系：
b
①设计是技术成果转化的桥梁和纽带。
（例：
白色污染和可降解餐具）
②设计促进技术的革新。
（例：
移动通信系统的发展历程）
二、设计中的人机关系
1•人机关系的含义：
b
当我们使用物品时，物品就与人产生了一种相互关系。
这种相互的关系就称为人机关系。
当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就体现为人与环境的相互关系。
“机”是指计算机、机器、工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等等。
在人机关系中，往往存在复杂的多方面关系。
不一定要有接触。
（例：
开门、乘电梯）
2•人机关系在设计中要实现的目标：
a
①咼效
例:
“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。
②健康
例:
高跟靴、设计不合理的椅子
③舒适
例:
培土小工具手把处理
④安全
如:
安全帽、安全带、课桌角等
3•在设计中如何合理运用人机关系：
a
如何实现合理的人机关系，首先应明确设计涉及哪些人机关系，其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标，此外还就注意处理以下方面的关系：
1考虑至V普通人群和特殊人群（例：
要考虑到残疾人的需求、考虑不同人种的身体差异）
2考虑静态的人与动态的人的关系
3满足人的心理需求和生理需求
例：
办公空间一般应以冷色调为主，空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。
4信息的交互（例：
电话机的无液晶屏显示、有液晶屏显示、可以视屏通话。
案例：
汽车的颜色）
三、技术试验及其方法
1.技术试验的重要性：
b
我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验。
（例：
技术试验卫星）
重要性：
技术试验是技术活动中的一项重要内容；技术试验不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键；技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用；技术试验可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
（例：
阿什塔比
拉河桥的垮塌、青霉素皮试试验）
2.技术试验的常用方法：
a
1优选试验法：
例：
不同品种水稻的对比试验等。
2模拟试验法：
例：
汽车碰撞试验；大坝水利试验等。
3虚拟试验法:
例：
计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等。
4强化试验法:
例：
砖块等施工材料的抗压试验、耐火试验
5移植试验法：
女口：
橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。
许多生物领域的试验。
3.简单的技术试验：
c
技术试验的实施与报告的写作
技术试验的实施步骤：
制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论
技术试验试验报告：
试验项目、试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结技术试验在设计中的作用
通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。
特别是在设计的后期,
对设计进行综合性的整体试验，可以为设计的评价提供准确、客观的数据。
第三章设计过程、原则及评价
一、设计的一般过程
1•设计的一般过程：
a
发现与明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护
2.设计过程的设计要求和设计方案：
a
发现和明确问题：
设计是技术发展的关键,从本质上说，设计是一个问题求解的过程。
制定方案的步骤
设计分析
方案构思方案
方案呈现
方案筛选
收集信息
3．方案设计中创新的意义：
b
创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等，或对已有的产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。
创新是设计的核心。
可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面进行考虑改进和突破，以实现创新的目标。
要实现产品设计的创新，除了要最大限度地发挥人的智慧外，还应注意利用最新的技术成果和现代的设计理论和方法。
二、设计的一般原则
1．设计的一般原则：
b
①创新原则②实用原则③经济原则④美观原则
⑤道德原则⑥技术规范原则
⑦可持续发展原则
2•设计一般原则的相互关系：
b
各种原则并不是各自独立的,
它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、
相互影响、相互渗透。
具有一定的开放性。
三、设计的评价
1•设计过程中的评价：
b
设计的评价是指依据一定的原则,采取一定方法和手段，对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。
加强对设计过程的评价是树立质量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关键。
设计过程的评价内容：
设计过程是否完备，过程是否全心投入，计划是否科学严密，组织是否协调；分工是否合理；采用的方法是否正确，工作是否具有创新性；各环节或阶段的任务是否完成；形成的中间成果（方案）是否符合要求；全过程是否有质量控制和相应的监督、改进措施；是否注意把握各个环节或阶段的主要任务和目标；是否要注意把握设计过程中各个环节或阶段之间的衔接和协调；设计资源运用是否合理；等。
2•对产品多方面的评价：
b
最终产品是设计过程的结晶，是设计质量、设计水平的集中体现。
对最终产品评价的依据:
一是参照设计的一般原则，二是事先制定的设计要求进行评价。
在实际评价中，这两个方面也可以结合起来。
日常用品评价：
功能、形态、效率、创新性、安全性、易操作性、性能价格比、美学因素、对社会、环境、资源的影响以及市场应用前景等
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