知识通用技术复习提要doc.docx
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知识通用技术复习提要doc
高二年级通用技术复习提要
技术与设计1
第一章走进技术世界
一、技术的价值
1、技术与人
技术的产生与人类需要之间的关系：
人类需求孕育了技术的产生和发展；技术的产生和发展，能更好地满足人们的需求。
技术的作用：
［保护人］技术为人提供了抵抗不良环境，防止被侵害的手段和工具。
既包括生理上的保护，也包括心理上的保护。
（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］解放或延长身体器官，拓展活动空间，提高劳动效率，增强利用、保护、合理地改造自然的能力。
（例：
体力解放：
自行车、内燃动力、电力，手机信息传递）
［发展人］在探究技术、使用技术过程中，人的精神和智力得到发展，使得人的创新精神和批判能力得以提高，思维方式发生转变，自我价值得以体现。
（案例：
爱迪生）
2、技术与社会
技术促进社会生产的发展，丰富社会文化的内容，改变社会生活的方式，是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。
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。
它促进了社会经济的增长，实现了产业结构的升级，并为企业的发展提供了基础。
（案例：
福特T型车的生产流水线）
技术在军事、政治、文化等领域也发挥着重要的作用。
技术的发展水平已经成为一个国家综合国力强弱和文明程度高低的标志之一。
3、技术与自然
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。
（案例：
都江堰、荷兰风车）
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。
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，尤其是现代高新技术的发展，更加注重环境保护。
（绿色技术、清洁工艺）
二、技术的性质
1、技术的目的性
任何技术的产生和发展，都是人类有意识、有目的的活动成果。
总是从一定的具体目的出发，针对具体的问题，形成解决方案，满足人们的某方面的需求。
（案例：
助听器的发明）
技术产生和发展的终极目的是满足人类的需要。
2、技术的创新性
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，都闪烁着创新的光芒。
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。
技术革新一般是在原有的技术的基础上的变革和改进，技术发明则是一项新技术的产生。
历史上一些重要的技术发明对技术发
展具有巨大的推动作用。
（P12案例：
瓦特蒸汽机与第一次工业革命）
技术创新是一个艰难而曲折的历程，有时一个产品往往要经历漫长的进化过程，需要不断的更新换代。
（案例：
显示器的革新与电视机的创新）
3、技术的综合性
技术具有跨学科的性质，每一项技术都需要综合运用多个学科、多个方面的知识。
①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。
②技术与艺术的关系
艺术能触发智慧的火花，激发技术创造的想象力，而技术进步也会带来艺术创作方式的改变。
技术涉及工具、材料、技能、工艺、程序等，艺术则涉及人类的价值观、审美观、艺术修养等
4、技术的两面性
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咅，也可能给人们带来危害。
（例：
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空间技术科学实验，卫星通讯。
产生太空垃圾，用于战争）（恩格斯“不要过分陶醉于人类对自然界的胜利”“人类毎一次对自然界的胜利都必然要受到大自然的报复”）
5、技术的专利性
技术作为创造性劳动成果，是技术发明人的智慧和劳动的结晶，它包含丰富的社会价值和经济价值。
（案例：
复印机的专利壁垒）
［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。
包括占有权、使用权、处分权、收益权。
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垄断性，使其专利技术和产品在一定时间内独占市场，从而得到卞厚的回报，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］提交申请阶段一受理阶段〜初审阶段〜公布阶段〜实审阶段〜授权阶段
第二章技术世界中的设计
［设计］设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。
1、技术的发展离不开设计（案例：
书写工具、电动剃须刀。
）
%1设计是技术成果转化的桥梁和纽带。
通过设计，可以把技术的潜在价值发挥出来，使科技成
果更贴近人们的生活，更好地为人类服务。
（案例：
环保餐具的设计一-白色污染和可降解餐具）
%1设计促进技术的革新。
富有创造性特征的设计使产品具有新的品质，这种新品质的实现可能要求更先进的技术予以投入和支持，从而使技术在实现设计方案的过程中得以发展
2、技术更新对设计产生重要影响
%1技术是设计的平台，没有设计基础，设计将难以表现和实现。
（达•芬奇的飞行器）
%1技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间，使设计的主题更加丰富，设计的表达方式更加多样，设计的效率更高。
（案例：
灯具的发展）
%1技术进步促进设计思维和手段的发展。
（例：
计算机技术，电脑、打印机、扫描仪使设计手段更加便捷、丰亂）
3、设计的丰富内涵
技术设计与艺术设计紧密地联系在一起。
一般意义上的设计指的是综合设计。
技术设计侧重:
功能、结构、材料、程序、工艺等；艺术设计侧重：
欣赏、审美、色彩、造型、听觉效果、情感、线条、装饰等。
二、设计中的人机关系
1、什么是人机关系
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。
（p28、29案例：
开门、乘电梯）
2、人机关系要实现的目标
%1高效在设计中，应该把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，促进二者的协调,提高人的工作效率。
人机所在的环境因素，如温度、湿度、噪声、照明、振动、污染和失重等也影响人的效率和行为。
（如：
“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。
）
%1健康指在长期操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响。
（例：
高跟靴、设计不合理的椅子）
%1舒适指人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态.操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内.从而使人不致过早地产生疲劳。
心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。
（例：
培土小工具手把处理）
%1安全指在人们的操作使用中，产品对人不构成生理上的伤害，产品与人接触的部分不允许有尖角和锋利的边槽。
（如：
安全帽、安全带、课桌角等）
3、如何实现合理的人机关系
%1考虑到普通人群和特殊人群
现在大多数产品是为了普通人群设计的，设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。
但是特殊人群也是社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。
所以在设计时，还应充分地考虑特殊人群的特点和需要。
（如：
要考虑到残疾人的需求、考虑不同人种的身体差异）
%1考虑静态的人与动态的人的关系
人们使用产品时时常处于动态和静态两种状态之中，因此，设计的产品不但要符合人体静态的尺寸，也要符合人体的动态尺寸。
要让人在使用它时，能够方便施力、有足够的空间等。
这样的设计有利于减少人体疲劳，提高效率，满足健康、舒适的要求。
%1满足人的心理需求和生理需求
设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求。
产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。
视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受。
（例：
茶座、咖啡屋的设计应以暖色调为主，将空间处理得小一些，以营造温馨、宁静的效果；而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。
这样的设计都是为了满足人的心理需求。
）
%1信息的交互
人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程.即人机之间运用信息语言交流的过程。
改善信息传递的途径能够获得更好的人机关系。
（如：
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、什么是技术试验
%1定义；我们通常将技术活动中为了某种目的所进彳丁的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术试验。
（案例：
技术试验卫星）
%1重要作用：
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。
（案例：
阿什塔比拉河桥的垮塌）
③分类：
根据应用的范围不同分类：
农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等；根据目的的不同进行分类：
如性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。
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
对产品的高（低）温试验、振动颠簸试验
优化试验
对试验对象进行条件优化或条件组合农业不同品种的对比试验
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
通过老化试验预测零件老化后的结果
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
%1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。
（如不同品种水稻的对比试验等。
）
%1模拟试验法：
是通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。
（如汽车碰撞试验。
）还可以通过缩小（放大）比例来模拟所设计的现场效果。
（大坝水利试验等。
）
%1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称为虚拟试验法。
（如:
计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等。
）
%1强化试验法：
是在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用，提高试验效率的方法。
（砖块等施工材料的抗压试验、耐火试验）
%1移植试验法：
在相互有差异的事物之间，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。
（如：
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、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
技术试验报告其项目包括：
试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结（案例：
纸张的结构造型与强度的关系。
）
4、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
—、设计的一般过程
1、发现和明确问题
从本质上说，设计是一个问题求解的过程。
它从问题出发，并围绕问题展开各项活动。
因此，设计必须从调查需求、分析信息、发现和明确需要解决和值得解决的问题开始，并在此基础上提出设计项目，明确设计要求。
（：
便携式小凳的设计要求）
2、制定设计方案
在发现和明确要求的基础上，我们紧接着就是通过各种渠道，尽可能广泛地收集设计所需的信息，通过对各种信息的归纳和分析，挖掘影响设计的主要因素，大胆提出各种设计想法，并依据一定条件对各种想法进行筛选，确定最终的设计方案。
这就是制定设计方案的过程。
%1运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。
%1任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。
收集信息：
通过用户调查、专家咨询、查阅资料、收听收看广播电视、互联网等渠道收集相关信息。
设计分析：
面对收集到的各种信息，要根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，并分析其可能的解决办法。
面对设计要求和约束条件之间的相互矛盾，为了找到最好的解决办法，应该提出尽可能多的设想，以便于权衡利弊，作出选择。
方案构思：
要求我们根据设计要求，大胆构思，努力挖掘自己的创造潜力，提出解决问题的多个设想。
方案构思是设计过程中最富有挑战性的坏节。
方案呈现：
构思过程中产生的设计想法常常是模糊的，为了使其具体化，我们通常会用草图把它们转化为视觉形象。
还经对这些想法进行综合。
方案筛选：
当多个设计方案产生以后，要依据一定的原则，对这些方案进行筛选。
3、制作模型或原型
完成方案筛选后，要开始制作模型或者原形了。
模型制作包括两个阶段，即绘制图样和制作模型或原型。
对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型，而对于大型、复杂的产品先制作缩小、简化的模型。
4、测试、评估及优化
要明确设计方案是否可行，必须进行各种测试、评估，以优化设计方案、完善产品原型。
测试：
测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。
（放重物是测试承重力、材料强度、结构强度；电风扇吹是测试稳定性；亲自坐上感受一下是测试舒适度；用手左右晃一晃是测试结构稳定程性）
评估：
在测试的基础上，还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。
评估，在设计过程中需要反复进行。
优化：
为了优化设计方案，既要分析测试和评估的具体记录，也要重视对公众意见的调查，以明确改进的方向。
产品的使用和维护
在产品使用过程中，正确的使用和维护既可以使产品更好地满足人民的需求，又能延长其使用寿命。
因此，掌握正确的使用和维护方法对于产品使用者来说尤为重要。
（设计过程是一个动态的过程。
有些阶段或步骤可能会发生变化，有些步骤之间则可能出现一定的循环。
我们不能将设计的过程简单化、模式化，而应根据设计的需要进行灵活安排。
）
二、设计的一般原则
1＞创新原则
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。
（案例：
洗衣机的发展历程）
2、实用原则
设计中的实用性是指设计的产品为了实现其目的而具有的基本功能（格雷夫斯水壶）。
它包括:
物理功能（性能、构造、效率精度和可靠性等）、
生理功能（产品使用的方便性、安全性、宜人性等）
心理功能（产品的造型、色彩、机理和装饰）
社会功能（产品象征或显示个人价值、兴趣、爱好和社会地位）
3、经济原则
经济原则是指以最低的费用最得最佳的效果。
所谓最低的费用，是指产品在得到最优良的设计,实现最佳的功能的同时，所涉及到的各方面的成本和总量最小。
（包括运输成本等）
功能成本比=功能/成本。
（P61小资料：
价值优化原理。
）
4、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。
通过各种元素组合，表现产品不同的设计特点，强调形态美，技术美，材质美，色彩美等独特的表现元素，产生不同的产品风格，带给人们各种美的享受。
（产品设计中的美观原则是多元的，受到消费者、功能、技术、文化传统等多方面的影响。
）
5、道德原则
产品设计者必须具有宽广的眼界和高度的社会责任感。
力求用设计完美的产品奉献社会，维护、完善社会伦理道德，推进人类文明的发展。
6、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，产品的设计必须符合一定的技术规范。
技术规范既有强制性的标准，也有推荐使用的技术规范。
（又称通用性、标准性原则）
标准件：
采购方便；直接使用，简化制作过程；相对便宜，从而降低产品成本；实现通用通换,易维护（p98小词典：
标准件）
7、可持续发展原则
应充分考虑产品对环境可能造成的影响，并尽量采取措施减少其负面影响；
应尽可能选用可再生资源和可重复使用材料，应尽量减少原料和自然资源的使用，降低产品在生产中的损耗和产品的回收问题
设计一般原则之间的关系
设计是一项综合活动，其一般原则对设计的成功具有重要影响。
但是在实际运用中，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、相互影响的关系。
三、设计的评价
设计的评价是指依据一定的原则，采取一定方法和于段，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。
它对设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质量完成设计任务有重要作用，同时也有助于设计中的信息交流和工作反思。
从评价对象来分：
一是对设计过程的评价，二是对设计成果的评价。
从评价者角度来分：
一是设计者自我评价（即自评），二是他人的评价（即他评）。
对设计评价应建立在事实判断的基础上。
评价者首先应对设计过程和设计方案的各个细节进行准确的判断、说明、阐述。
只有在事实确定的前提下，评价才会有效，才不至于失真。
1、对设计过程的评价
（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。
）
对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。
对设计过程的评价应服务于完善设计方案、促进个人发展的根本目标，不仅仅是设计过程终结时的回顾性、反思性评价，而但也包括设计过程之中的即时性、阶段性评价。
因此，对设计过程的评价应寓于设计的全过程。
2、对最终产品的评价
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。
（坐标图的应用）
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
3、设计的评价和设计的交流
很多情况下，设计的评价目的往往不是为了甄别，而是为了相互交流信息、征求意见、共同研讨，进而完善设计方案。
第四章发现与明确问题
一、发现问题
1、问题的来源
第一种：
人类生存活动中必然会遇到的问题。
来源于生活
第二种：
由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。
来源于需要
第三种：
基于一定的目的由设计者自己主动发现，并试图解决。
来源于你的主动积极发现，
2、发现问题的途径和方法（特指问题的来源中的第三种问题的发现）
a、观察日常生活（包括有意识观察和无意注意）（案例：
新式纺纱机的诞生）
b、收集和分析信息（文献法，问卷调查法，询问法等）
c、技术研究与技术试验（案例：
伽利略与体温表）
二、明确问题
1、明确问题的内容和价值
a、问题的内容是否明确
问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确，等。
b、问题的价值
判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手：
%1所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。
%1迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决。
%1在调查的范围内，该问题是否有普遍意义，在更广的范围内，该问题是否有意义？
%1在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题？
%1现有的技术条件能否解决这个问题？
技术发展以后呢？
%1解决该问题所需要的投入是多少？
投入与产出的比是否理想？
2、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务
a、设计对象的特点和问题解决的标准
b、设计者的技术能力与条件
3、设计计划书
第五章方案的构思方法
—、方案的构思方法
1、设计分析
设计任何产品都应综合考虑人、物、环境三个方面。
（台灯分析，由总到分，由粗到细，全方位多角度思考。
依据就是明确问题阶段列出的设计要求，台灯设计的一般要求）
2、方案的构思方法
方案的构思是（包括构思、呈现）
%1草图法：
随意修改。
捕捉灵感、自由发挥、不受约束。
%1模仿法：
模仿现实生活中存在的一些事物进行方案的构思。
（如仿生技术）
%1联想法由此及彼，丰富的想象力，触发灵感（P101案例：
古人的飞天梦。
）
%1奇特性构思法：
具有原创性的构思在历史上很少发生或没有发生过，甚至现在难以实现。
3、方案的比较和权衡
对方案进行评判和比较，要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进彳丁改进。
考虑的方面：
实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本，等
第六章设计图样的绘制
—、设计表现图
1、技术语言的种类与应用
技术语言是一种在技术活动中进彳丁信息交流的特有的语言形式。
技术活动的丰富性使得技术语言具有多样性。
技术语言的特征：
言简意赅、通俗直观、
口头语言：
其特点是简洁、方便。
技术图样：
采用某种规范形式将设计用图样的形式表达出来。
特点：
易于把握。
包括三视图、机械加工图、剖视图、线路图等。
模型：
具有感性、直观的特点，特点：
容易吸引观众或读者的注意
图表：
其特点：
较为规范，是表达设计思想的一种十分有效的手段。
图表包括：
表格、草图、效果图、正等轴测图等。
计算机演示、网页：
使各组成部分具体情况、结构和运作方式一目了然，比较生动、形象等
网络语言：
帮助人们实现了远程的设计交流的需要。
2、草图的绘制
徒手绘图：
详见教材P112
网格徒手画：
作图的要领：
与地面垂直的线垂直画，与地面平行的线按网格上的斜线画，同时以网格上的小格来确定物体的比例关系。
参看书本P113
草图：
是把设计构思转化为现实图形的有效手段之一。
构思草图是设计者在设计过程中产生的设计想法的记录，它以具体图形的形式记录和描绘设计者头脑中的诸多想法。
设计的主体构思基本上是在绘制构思草图阶段完成的.
设计草图是经过设计者整理、选择，修改和完善的草图，它是一种正式的草图方案。
。
草图的绘制步骤，详细参看P115“马上行动”
3、透视效果图的识读
在识图时要注意从整体上把握产品的形态、功能和特征，要注意从中了解产品外观上的实际比例关系和色彩搭配及材质感，了解产品内部结构和色彩装饰效果。
4、正等轴测图
轴间角：
120°,
切割法要领：
1.先画轴线，2.再画出整体的轴测图，3.然后再切割，4.可见轮廓线加粗（P117）二、常见的技术图样
1、正投影和三视图
正投影法就是假设投影光线与投影平面垂直，在投影平面上求取物体的投影的方法。
为了确定物体的结构形状，需要采用多面正投影。
三视图：
物体的正面投影，即物体由前向后投影所得的图形，通常反映物体的主要形状特征,称为主视图；物体的水平投影，即物体由上向下投影所得的图形，称为俯视图；物体的侧面投影,即物体由左向右投影所得的图形，称为左视图。
三视图投影规律：
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。
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