第一篇:《通用技术-技术与设计2》问题及部分习题参考答案
技术与设计2——教材问题及部分习题参考答案
第一单元
结构与设计
第一节
常见结构的认识
1.本节重要概念:结构、构件、实体结构、框架结构、壳体结构。
2.教材第2页中的几幅图生动、形象地说明结构广泛存在于自然界中。
3.教材第3页“案例分析”中的三个实例,均说明自然界动物、植物中存在的各种各样的结构可以用来为人类服务,人类可以从中获取感悟而解决某些技术问题,实现一些发明创造。
4.教材第3页“马上行动”
受自然界事物结构的启发而产生的产品有船桨(鱼鳍)、人工冷光(萤火虫)、风筝(鹰)、锯(蝗螂臂或锯齿草)、车轮(随风旋转的飞蓬草)、潜水艇(海豚)、声呐(蝙蝠)、潜水用的脚蹼(鸭子)、潜水艇的流线型设计(鱼类)等。本栏目的设置目的是让学生内化“自然界结构对技术领域的启发”,要养成对日常生活细心观察的意识和创新意识,知道解决技术问题不仅需要正确的方法,更要有持久的恒心和毅力。
5.无论是自然界的结构现象的举例,还是技术领域中的结构现象的举例,教材都注重了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的统一。
6.教材第4页“阅读”
1907年的魁北克大桥坍塌,被列为20世纪十大技术失误之一。
这里用反面例子来说明合理结构的重要性,给人以心灵的震撼,引起人们对结构的重视。
“阅读”为选学内容。7.教材第4页“马上行动”
自然界:地球的结构、金刚石的结构、树的结构„„ 技术领域:汽车的结构、自行车的结构,2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”的结构„„
社会领域:教育管理系统的结构、家庭的结构、企业的管理结构„„
8.从力学角度理解结构是一个难点,建议教师查阅有关结构力学和理论力学书籍,研究结构构件的受力以及基本受力形式。应注意结构概念不能只局限于建筑结构的理解上。
9.教材第5页的插图,形象地说明了构件的受力形式。
10.教材第5页“马上行动”
11.教材第6页“案例分析”
这里侧重分析简易桥梁桥面的静态受力。
12.教材第6页“马上行动”
吊兰的支撑架承受吊兰的拉力;桥墩承受来自桥面、桥上负载的压力,两端被托住的梁受到支撑力等。
13.教材第7页“探究”
图中,石磨的推杆中间用绳子吊起来,一是保持人在推磨时推杆始终在平行于地面的平面上运动,改变了人推磨时的用力方向,只需前推与后拉,使推磨更轻松;二是防止推杆弯曲变形,可以承载一些推杆的重力。
14.教材第7页“小试验”
试验3:纸张弯曲跨度小,抗压能力大。建造拱桥时,需要考虑拱桥的跨度和弯曲程度,跨度越小抗压能力越大,但是桥面的倾斜度也越大,不利于通行。由于材料本身的强度不同,瓦楞状纸的抗压能力更大。
本试验比较直观地让人感受不同形状的纸张能承受不同大小的力,但不属于严格意义上的而比较试验。因为三种纸板跨度不同,形状也不同,在这种情况下是不能进行比较的,而比较试验的一个前提是“改变一个变量,其他条件不变”,这样才能得出“变量”是否在起作用的结论,而且在纸板变形的过程中,它的内力也在变化(有预应力的产生),这也是一种条件的改变。
15.教材第7页“3结构的类型”
《中国大百科全书》(中国大百科全书出版社,2002年4月第1版)认为:“从几何角度进行分类,结构可分为杆和薄壁杆结构、板壳结构、实体结构等三类。”本书中的框架结构即指这里的“杆系结构”,基于框架结构的提法比较通俗易懂,因此采用此说法。本书中的壳体结构同板壳结构。
要求学生能指出这三种结构的不同应用场合,能对生活中常见的简单结构的实例进行归类。
16.教材第9页“小试验”
本试验是对壳体结构能承受较大压力的有力证明。当石板的重力通过木板、瓶盖传递到鸡蛋上时,被均匀地分散到了蛋壳的表面上,这正是壳体结构能承受更大的压力的原因。
教师也可以根据本试验的原理,引导学生设计类似的其他试验,得出相同的结论。
17.教材第9页“思考”
壳体结构具有十分良好的承载性能,能以很小的厚度承受相当大的荷载。外力作用于壳体结构时,外力分布在整个表面,并利用壳体结构几何形状(曲面)的合理性,以材料直接受压来代替弯曲内力,大大减小了弯矩,从而充分发挥材料的潜力。当石板的重力通过木板、瓶盖传递到鸡蛋上时,被均匀地分散到了蛋壳的表面上,所以鸡蛋可以承受较大的压力。乌龟的外壳属于壳体结构,它能承受较大的压力,保护身体不受损害。
18.教材第9页“案例分析”
生活中,许多物体的结构是很复杂的。为了分析问题的方便,往往忽略一些不重要的细节,抓住主要因素,分析其基本的受力情况。本案例中提到的建筑物结构、自行车结构都是如此。教师还可以列举其他物体的结构对此加以说明。
19.教材第10页“马上行动”
栅栏——框架结构;圆形陶瓷装饰品——壳体结构;冰山——实体结构;高层建筑的弯 顶——壳体结构;钢化玻璃锅盖——壳体结构;竹排——框架结构;汽车外壳——壳体结构;人的头盖骨——壳体结构;古罗马斗兽场——组合结构。
20.教材第10页“练习”
第1题 实体结构:砖石、泥墙、大坝、桥墩等。框架结构;A字梯、鸟巢、输电塔等。壳体结构:安全帽、气罐、油罐等。多结构组合:自行车、木椅子、水箱浮子等。
第2题 本题是动手做的题目,既可以在学完本部分内容后做,也可以放在教学的过程中,让学生结合自己所做的模型学习和分析三种结构的受力特点。结构的受力特点只能笼统地表达,因为如框架结构由于连接方式不同可能受力也会不同。
第3题 当出现交通意外时,摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞击力,由于头盔是壳体结构,在受撞击时外力沿壳体分布出去,使得所受力迅速分布到头盔表面,形成整个头盔表面均匀受力。这是对外力的第一次减弱,起到了保护摩托车手安全的作用。
头盔内部还有一柔性减震结构,它可以减弱头盔壳体上的力向人脑壳的传递,这样就起了保护摩托车手安全的作用。
汽车的安全气囊是现代汽车上的高技术装置。当汽车前端发生强烈的碰撞时,安全气囊就会瞬间从汽车方向盘内弹出来,垫在方向盘与驾驶人之间,防止驾驶人的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。除了驾驶人前的方向盘有安全气囊外,有些汽车的前排也安装了乘客用的安全气囊,另外有些汽车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。
第二节
稳固结构的探析
1.本节重要概念:稳定性、强度。2.教材第11页“马上行动”
3.教材第12页“案例分析”
结构的底座越大,结构越稳定。但是在我国四川广汉三星堆出土的器具有许多都是尖底的。怎么摆放才能稳定呢?一种解释是,当时那里的土地比较松软,器具可以直接插到土里,这样虽然器具是尖底的,但它与土所形成的支撑面还是比较大的。
这种看似不合理的结构,实际上恰恰反映了我国古代劳动人民的聪明智慧。
4.家中的电冰箱,4只支撑脚中有一只是可调节高低的,与照相机的支撑架是同样道理。
5.教材第12页“马上行动”
A字形梯载人时能稳定的原因,主要可从梯子的形状、梯子的重心两方面分析。A字形梯的两边支脚分别与地面形成较大的支撑面,中间由横梁固定,当人站上梯子时,人和梯子重心的垂线落在四个支撑脚形成的底面范围内。因为支撑面大,人稍有倾斜,重心的垂线仍在支撑面内,所以结构是稳定的。如果没有梯子中间的横梁,梯子的支撑脚与地面的位置不能固定,梯子的支撑脚与地面的摩擦力不够大时,由于两梯脚是用铰链连接的,当人站上梯子时,两梯脚会向外滑动,A字形结构被破坏,失去平衡,梯上的人会跌落下来。
6.教材第13页“案例分析”应注意,自行车的支撑架与地面的夹角不能过小,否则自行车的自身重力集中在支撑架上,同样容易失去平衡。
7.教材第13页“马上行动”电动自行车或摩托车的支撑点与地面仍然构成三角形,一般情况下,后轮着地,前轮不受力,重心落在两支撑点与后轮与地面的接触点构成的三角形中,此时结构仍是稳定的。
8.教材第14页“探究1”意在说明运动状态中与静止状态中自行车的稳定条件不同。一 个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。另外,人在反复练习后,掌握了随时平衡车体平稳的能力也是一个比较重要的原因。
运动的自行车可保持平衡,其原因是比较复杂的,不能单纯地用静力学的知识来解释,它跟转动中的角动量有关,学生的知识储备不够,所以不需要从理论上向学生解释。教师可通过旋转的陀螺、鸡蛋能直立来演示被广泛使用的“陀螺现象”,并说明在运动结构中,如运动的自行车不倒的原因如同“陀螺现象”。
9.教材第14页“思考”材料也是影响结构稳定性的因素。例如,汽车的车体采用壳体结构和薄钢板材制造,是因为壳体结构表面能分散所受的力,薄钢板材使车体质量较小。
现在的中、低档轿车基本上是一体式、承载式车体,车体有横梁。车体是框架和壳体结构的结合。壳体结构表面能分散所受的力,在同样的安全性下,与单纯的框架结构相比,可以使用更薄的钢板材,使车体质量较小,重心下移。
10.教材第14页“探究2”以左图中的茶几为例,茶几面可以转动,转动位置不合适时它的重心会偏向一侧,如果在茶几面的另一侧放置较重的物体,就可能使茶几失去平衡,所以使用时要保证茶几面中心与茶几脚中心处在同一垂直线上。右图中的茶几,一侧安装了一组抽屉,如果在抽屉内放置过重的物品会造成重心偏向一侧,就可能使茶几失去平衡,所以抽屉内不能放置过重的物品。
左图中的茶几是设计师艾林·格雷于1925年设计的。最初,它被设计为床头柜,圈形支架可以伸进床底下,以方便使用,同时高度也可以调整。
右图中的茶几是设计师卡罗尔·莫里诺于1949年设计的,这是他最富有想象力的生态造型的设计之一。它象征着一种原始生物,其流畅的波状起伏线和不对称的空洞可以全方位地引起人们的注意力。
11.教材第14页“马上行动”偏心轮等质量不均匀的旋转件,在高速运转时不稳定,引起很大的跳动。人们利用这个原理制作振动器。
12.教材第15页“小试验”的“试验一”中,只有把铁环增加在某一侧,使重心不落在支撑面内,才可能倾倒。本试验也可以使用其他物品替代不倒翁,只要能比较明显地看出重心改变稳定性也随之改变的关系就可以。
“试验二”中,随着屏风旋转角度的增大,屏风稳定性由差转好,再由好转差。
13.教材第17页“马上行动”本表由学生依据生活经验填写。竹竿比脆性塑料杆能挂更 多的重物而不会断裂,是因为不同材料、不同结构的抗拉性能不同。中间有焊接缝的钢管受到撞击时容易损坏,因为连接点容易断裂。
14.教材第18页结构的形状对强度的影响有两点,一是结构的外部形状,二是结构的构 件截面形状。对这两点需要分别考虑,注意不要把它们混为一谈。结构的外形相同,构件的截面不一样,其强度不一样,如上面提到的A字形梯的构件。
15.教材第18页“小试验”
试验中应注意:(1)不同截面的纸筒悬挂的重物的位置应一致,也就是悬臂的长度应相同,这样才有可比性。(2)在粘贴纸筒时,要尽可能使它们的截面周长相同,不要卷折成若干层。如果用截面为凹槽形状的杆件做悬臂,从下图可以看出,凹槽的朝向不同,所能承受的拉力也是不同的。这一结论最好由学生自己得出。
由于纸筒的一端很难用重物压住,分量轻压不住,如果分量重,则重物压纸筒处产生变形,产生应力集中,试验也将失败,所以这个试验建议用两端架在两个凳子之间的纸筒来做。槽钢的试验也是这个道理。
对于试验中出现的与理论不符的情况,教师应指导学生学会分析原因,找出影响试验结果的因素。
16.教材第19页“马上行动”
(1)用胶水加固连接部位,在不影响功能的前提下,对角线方向增加木条,如下图所示。
(2)依次是:刚连接、铰连接、刚连接。
(3)第一种是榫接,强度较大,结构最稳定。第二种是用钉子连接,当上端受压力时,连接处(钉子)要承受剪切力,容易造成连接处断裂,所以强度最小。第三种也是用钉子连接,但当上端受压力时,连接处所承受的是压力,同时因为没有榫接打孔影响结构,所以强度最大。
17.教材第20页“探究”
(1)一是增加瓶子的强度,受力不容易变形;二是增大手与瓶子之间的摩擦阻力,容易握住。
(2)本题可由学生自行观察后得出结论。
(3)分体式空调器的室外机由于自身的重力比较大,在户外的固定一般采用铁架支撑的方式。若采用壁挂方式,打人墙体的膨胀螺钉的强度和墙体的强度都不足以承受室外机的重力,最后将出现断裂以至于脱落。
18.教材第21页“3结构与功能”引导学生进行结构与功能的讨论是有意义的。在学习了结构本身的内容后,回到人对结构的需求层面讨论其功能,为下一节的结构设计学习作进一步的铺垫。
19.教材第21页“案例分析1”本案例所选两个实例的精当之处在于巧妙地利用了结构 本身的特点或只稍作改进,就实现了功能的扩展。
可以引导学生收集此类生活中常见的物品,并思考能够扩展其功能的核心改进是什么。例如,在家具市场可以看到各种可展开作床用的沙发,它们的结构设计有何特色?
通过这些实物的分析,引导学生思考并总结结构与功能之间的关系。21.教材第23页“探究”
(1)本题从如何在冰上行走不打滑方面思考。如图所示为哈尔滨的公园里的冰上自行车,其特点是在前转向轴的一端处装有一只前冰刀,在后轴的两端对称地刚性连接两个倾斜的盘状冰刀,从而形成一种三点支撑的、可在冰面上前进、倒退、前后滑行及刹车的冰上自行车。
由于地区差异,有些地区的学生对冰不一定很熟悉,因此教师也可根据当地情况,让学生探究“水上自行车”、“水陆两栖自行车”或“无链条自行车”等如何实现。
(2)本题从上坡如何省力方面思考。可观察市场上山地车的链轮的传动方式。教师要引导学生去思考,去探究,而不是直接给答案。
22.教材第23页“练习”
第1题当篮球架的重心落在支撑面积之外时,篮球架会发生倾倒。
如图中的篮球架,假设AC=CB,由于球架篮板的重力,使得整个架子的重心落在CB以外,则篮球架是不稳定的。为了使篮球架稳定,一般都采取在地面BC处加重物或固定的措施。
第2题 屏风的结构一般是框架结构,多采用木、纸、布、塑料等材料。
第3题 在制作壁挂式书架时,一是要考虑用什么方式把书架固定在墙上,以满足一定的强度要求;二是采用的材料自身重力(第1题)不能太大,同时应能承受一定数量书的重力。
第4题本题应放开让学生自己分析。
第三节
简单结构的设计
1.本节重要概念:结构设计。
2.结构设计的目标一般都得到设计者的重视,而设计的规划和要求却往往被忽视,这是造成很多设计事故的原因。
3.无论做哪一类结构设计,都需要首先了解国家、行业对此有哪些规划和要求。这是设计者在进行结构设计时必须重视的问题。
4.教材第25页“马上行动”
生活中:《住宅建筑设计规范》、《民用建筑隔声设计规范》、《住宅居室容积卫生标准》、《中小学校建筑设计规范》、《室外给水设计规范》、《室外排水设计规范》等。
工农业生产中:《建筑设计防火规范》、《钢结构设计规范万、《砖石结构设计规范》、《木结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》等。
5.教材第25页“结构设计应考虑的主要因素”可结合生活中的结构事例,如住宅窗户防盗网的设计、秋千等游乐设施的设计、家庭院外栅栏的设计等,不同的设计所要重点考虑的因素是什么。
6.教材第26页“马上行动”可提示一种方案,广告牌采用类似百叶窗形式或打许多小孔,使得风能顺利通过,当然还要考虑到是否影响广告效果、整体视觉效果等。
7.教材第26页“讨论”在结构设计中还有一些需要考虑的因素,如材料、民俗文化、地域特点等,还可以引导学生思考是否还有其他需要考虑的因素。
8.教材第26页“案例分析”教师可提供一些相片架实物或图片给学生欣赏和分析,也可让学生自带相片架,分析实际生活中的相片架结构的特点。
9.在实际生活中,人们选择相片架时不仅考虑造型、材料、稳定性等因素,还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调,相片架的摆放方式与房间的空间关系等。例如,房间内的桌子比较小,而房间的墙上有大面积的空白,此时就可能会选择悬挂式的相片架,而不会选择用支架式的相片架。
10.教师在教学时,应引导学生用人文的眼光看待设计,设计是为了满足人们的需要的,设计是与实际生活情景相联系的。
11.在制作相片架的过程中,教师应对学生进行恰当的指导,并提醒学生注意安全。
12.教材第29页“马上行动”可指导学生运用《技术与设计1》中掌握的技能对方案进行评价、优化和总结,根据发现的问题,从解决问题的角度去构思新的方案,列出要点。
13.教材第29页“探究”可以让学生上网找到木板夹心墙的图片,再通过图片分析其结 构,运用学过的知识研究其抗震的原因。
14.教材第29页“练习”
练习中的3道题不一定都做,学生可以根据自己的兴趣和爱好选做一道或两道。可以采取以小组为单位的形式进行分工合作,引导学生打开思路,形成多种设计方案,在多方案中进行选择。
第四节 经典结构的欣赏
1.教材只从技术角度和文化角度进行了评价元素的列举,想出更多的评价角度和评价元素。
2.教材第31页“思考”
“敞肩拱”可以加速排洪,减轻桥身自重,节省石料。“敞肩拱”是功能与结构形式的完美结合,也是富有创造性的表现。
同在赵县的永通桥也是一座单孔敞肩弧形坦拱石桥,全长32 m,宽6.3m,主拱也采取纵向并列砌筑法,由21道纵向并列的拱券石砌成,跨度26 m,拱矢约5.2 m,桥面跨度很小,近于水平,极其便于车辆通行。在桥的拱肩上大拱上同样伏设四个小拱,小拱与大拱幅度之比大于安济桥,这是匠师因地制宜的创造性运用。
3.可以参观附近的古代建筑,近距离地观察飞檐、斗拱等构件的精巧设计,品味其历史文化内涵。
4.斗拱也是中国木构架建筑特有的结构构件,由方形的斗、升和矩形的拱、斜的昂组成。在结构上挑出承重,并将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。它有一定的装饰作用,又是屋顶和屋身上的过渡。此外,它还是封建社会中森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡量标准。
5.斗拱一般使用在高级的官式建筑中,称为大式建筑。大体可分为外檐斗拱和内檐斗拱,外檐斗拱中“斗”是最下面的构件,斗口的大小决定着整个建筑的尺寸;“拱”指“斗”上的短横木;“昂”是斗拱中斜置的构件,室外为下昂,室内为上昂。
因为斗拱的重要性,历代建筑对它十分重视,使它成为判断建筑时代的重要标志之一。
6.教材第32页“探究”
中国古建筑以木材、砖瓦为主要建筑材料,以木构架结构为主要结构方式,此结构方式由立柱、横梁、顺檩等主要构件建造而成,各个构件之间的连接点以榫卯相吻合,构成富有弹性的框架。
木构架结构有很多优点。首先,承重与围护结构分工明确,屋顶重力由木构架来承担,外墙起遮挡阳光、隔热防寒的作用,内墙起分割室内空间的作用。由于墙壁不承重,这种结构赋予建筑物以极大的灵活性。其次,有利于防震、抗震。木构架结构很类似今天的框架结构,由于木材具有的特性,且构架的结构所用斗拱和榫卯又都有若干伸缩余地,因此在一定限度内可减少由地震对这种构架所引起的危害。“墙倒屋不塌”形象地表达了这种结构的特点。
7.阿纳·雅格布森被认为是20世纪丹麦最有成就的建筑师、室内设计师、家具设计师和手工艺品设计师,也是仅有的几个将自己的名字镌刻在建筑与设计这两个领域历史里的设计师。他的作品不仅是博物馆中的经典藏品,还有一些更成为丹麦人日常生活中不可缺少的一部分,如一只杯子或者一盏壁灯。他的作品具有适合的尺度、细节和意念。他还为自己的大部分建筑作品设计家具和配件。对作品,他注重细节和材料的选用,传统与实用的结合。
8.教材第33页“练习”可通过查阅资料,选做一道。
例如 盖里椅-评价
功 能:在使用功能上,盖里椅具有其他椅子相同的功效,唯一的缺点是没有扶手,而且椅子面过于平直,坐久了人会觉得不舒服。
结构设计:盖里椅结构上简洁大方,线条明快,有流动感。占地面积小,却十分平稳。但椅子的旋转性差,不能随意转动使得它灵活性也差。
制造技术:盖里椅要达到整体统一的完美线条和弯曲效果,还要考虑到重心的位置高低和椅子承受能力的大小,对制造来说,是一次挑战。
审 美:盖里椅的结构传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神,具有雕塑般的美感和强烈的时代气息,形成了优雅的浪漫主义设计风格。
9.“本单元小结”可以让学生自己设定思路进行总结,如采用表格式、图示式、图文并茂式等。
10.教材第34页“综合实践”
第1题
第2题
建议作为学生课外作业,与综合实践活动、研究性学习等形式结合起来做。第3题根据题中设计要求,制定设计方案,绘制设计草图,并选择材料制作一个多功能手拉车。
第二单元
流程与设计
第一节
生活与生产中的流程
1.本节重要概念:时序、环节、流程。
2.教材第38页,自行车前轮装圈上轴的过程图是自行车前轮装圈上轴的示意图,在实际工厂生产中,很多步骤都是采用自动化生产完成的。
3.教材设置的“马上行动”、“小试验”和“思考”等栏目都是帮助学生对时序不可颠倒的理解。另外如在化学中学过的浓硫酸的稀释过程。
4.教材第39页“马上行动”
青霉素注射前,先皮试;理由:排除青霉素过敏。
骑上自行车前,先收支架;理由:安全。
用钻床钻孔时,要先用样冲定位;理由:精确。
5.教材第39页“小试验”这个试验主要让你体会正确的流程可以提高效率。
本试验很容易在课堂上实现。从试验中学生会发现,零件的安装顺序不同,结果就会不同,有的人可能不能安装成功,通过多次试验,形成对时序的切身的感受。
有条件的学校,可将本试验的载体改为技术含量更高的内容,如电风扇的拆装、电脑桌的拆装等。试验过程中,要注意安全问题。
6.教材第40页“思考”
在明确故障之后,维修时,存在人与电源接触的可能,如果未切断电源,可能发生触电事故。电工把切断电源并挂上“正在维修,请勿接通电源”的警示牌这个环节作为任何维修的第一步,即使在某些情况下不一定必要,但养成了这种习惯可以在任何情况下确保安全,防止发生意外,又不会影响维修。例如,在更换保险丝这样简单的工作中,7.教材第40页“马上行动”
(1)报名向班主任报到;
(2)注册凭录取通知书向学校注册;
(3)缴费学校收缴学杂费,并开发票给学生;
(4)领书领取课本、作业本等学习用品;
(5)领取物品住校生领取生活、学习物品,安置寝室。
8.环节的划分具有相对性,但也有一定的规律。这是一个难点。9.教材第41页“马上行动1”
(1)这个案例要说明的问题是,时序不仅有前后顺序,还有间隔时间长短的问题。
(2)举例如水稻种植过程(选种→耕地→育秧→插秧→田间管理→收割),家庭自制香肠过程(把精肉剔掉脂肪和韧带切成2 cm左右的菱形肉丁2500 g→其余剔下来的精肉、肥膘和圆葱一起绞碎→混和后加入水500 g,抓拌打匀→把所有配料和1500 g水和匀,倒入肉馅中抓拌成糊状,腌制4h→将塑料肠衣→端套入灌肠机(或大漏斗)灌制→灌制要饱满,有气泡的地方用针放气,每根长20 cm,两头打扣→凉水下锅,开锅后小火煮制20 min即熟)等。
旅游:安排旅游行程时,不仅要安排路线,而且要安排在每一个景点逗留的时间。
10.举例子时,要联系当地实际,如水稻种植过程、家庭自制香肠过程等都有着相对严格的流程要求。
11.教材第41页“马上行动2”
旅游:明确时间安排→规划目的地→联系旅游团→随团旅游→返回。
工程师画图:构思→布图→画底稿→反复修改、审核→写图纸说明→描图。
果农嫁接:切削被接果树嫁接位→剪切削优质果树种枝或种芽→用绳线固定种枝或种芽。
12.教材第42页“流程的表达”
流程的表达方式往往与场合有关,如公交站牌上某线路公交车的行车流程多以文字方式表达,发电厂或化工厂中控室的生产流程图等多以图示方式表达。
可以从自己日常生活中见到的流程图(如医院看病流程图、图书馆借书流程图等)入手进行讲课。有条件的话,也可以上网下载各种流程图。
13.教材第43页,计算机编程的流程图往往有特别的规定,如菱形框表示判断,矩形框表示赋值或公式计算等。
这个程序上机运行后得到的结果是5050。这里只要求学生能了解这是流程图的一种表达方式即可。
14.教材第43页“马上行动”中的示意图也是流程图的一种表达方式,了解流程图表达方式的多样性。
15.教材第43页“思考”
16.教材第44页“案例分析”这个案例说明了流程的重要性,特别是时序的意义。
17.教材第44页“马上行动”
将洗衣机洗衣(1h)与后4项工作电饭锅煮饭(30 min)、烧菜(40 min)、吃饭(20 min)、饭后读报(10 min)并列安排;如果再将后4项中的煮饭与烧菜同时做,实际使用时间仅需70 min,节约时间90 min。
18.列车时刻表的上行、下行是日常生活常见的流程图,此外还有公共汽车或地铁线路的上行、下行流程图。在我国,列车的上行、下行是相对于首都北京来说的,上行指从其他地区开往北京,下行则指从北京开往其他地区。
19.教材第44页“案例分析2”这个案例说明了流程的重要性,特别是时序、时间长短。
20.教材第45页“马上行动”
(1)提高生活效率:个人作息时间表。
(2)使生活变得有序、合理:学校课程表,医院看病流程。
(3)使生活更为安全:青霉素注射前要皮试,煤气灶的使用。
(4)提高学习效率:一周课外时间计划表。
21.教材第45-46页“案例分析”、“思考”这是一个流程的实例。教材对这个案例中的环节、时序作了分析。这样安排的考虑是,首先,软皮椅的生产流程安排要符合其自身的逻辑;其次,将目标相近的工序划分为一个环节,便于按照质量标准进行检查,保证质量。在保证质量的基础上,采用并行作业,尽可能提高生产效率。
22.工序是工业生产的专业术语,工序的划分不是绝对的。
23.1789年,美国发生了这样一件事情,美国政府要求工厂主惠特尼在15个月内生产1万枝滑膛枪。这比诸葛亮3天之内要造10万支箭的任务还要难完成。
惠特尼采用了一种新的方法完成了任务,他把造枪的工作化整为零,每个工种只生产其中的一种部件,然后把每种部件都放在一个袋子里,每个袋子都编上号,最后从不同的袋子里各取出一个零件就可以组装成一枝枪。惠特尼就是靠这种方法完成了生产任务。他的这种方法为后来的流水线生产打下了基础。
24.教材第47页“案例分析”、“思考”这个案例同样是流程的案例.给出了流程图画法实例。两个工艺流程图本质上是一回事,前者近似于实物流程,比较直观;后者则以时间为线索,并标出各工序的时间长短,比较专业,岗位操作工就要看这个流程图。
工件的热处理包括加热、淬火、清洗、回火等环节,去掉任何一个环节都不能达到工件的技术要求(如硬度、刚度)。如工件进人淬火油槽中冷却是其中的关键环节,它直接关系到工件淬火质量的好坏,淬火技术的高低往往以冷却操作的优劣来体现。
淬火的目的是提高钢的强度和硬度,增加耐磨性,并通过回火处理可获得既有较高的强度、硬度,又有一定弹性、韧性的具有优良综合机械性能的工件。
25.工农业生产中,类似的生产流程图很多,还可根据自己的经验,选择其他生产流程中的案例,如丝绸生产工艺流程、饮料生产工艺流程、工厂化养猪生产工艺流程、纯净水生产工艺流程、糕点生产工艺流程等。
26.教材第48页“案例分析”、“思考”这是一个种植农作物的案例。农作物的生长有其自身规律,庄稼种植和管理等环节的安排应符合农作物的生长规律。本案例是说明农业生产流程的。分析某种果树嫁接的工作流程。
27.教材第49页“练习”
第1题自行车补胎流程中,用锉子将洞口四周的胎皮锉毛,是必不可少的一个环节,目的是为了增大接触面积,使补丁与胎皮的附着力更强。另外,还可以去除表面粉尘颗粒,并使补丁处平整。完整的补胎流程是:
不按照这个流程操作,特别是不锉就补胎皮,肯定会漏气。
第2题在画十字路口红绿灯的工作流程图之前,要按照时间的顺序,在表格中填写各时间段车行的方向及行人通行的方向。本题是为了拓展学生视野,说明时序不都是单向的,还有循环的。
第二节
流程与设计
1.本节重要概念:流程设计。
2.教材第50页“思考”
(1)在生产流程的设计中,还应实现环境保护、方便操作工工作等目标。
(2)木质家具的生产流程,其流程设计的目标主要是提高产品质量,提高生产效率,节省资源,安全生产。
3.教材第51页“案例分析”生活、生产中流程的设计有两种情况,一种是流程的若干环节是显性的,也就是事物发展的规律较容易描述,如邮局邮件的分检流程设计、快餐配送中心的工作流程等;另一种流程的设计要依据事物的内在属性和规律,需要进行大量的试验和漫长的探究才能得出的。合成氨的工艺流程的例子就是为了说明后者。
4.教材第51页“马上行动”
(1)新建化肥厂,流程设计上需要考虑优选工艺方案,降低能源和原材料消耗,减少污染排放,在资金允许的情况下选用精良设备和技术人员以提高生产效率等。
(2)将北方大豆移栽到南方,从种植流程上需要考虑适合植物种植的季节、气温、湿度、土壤以及病虫害等因素。本题是农业方面的例子,教师可以补充一些由于动物或植物的引进而引起生态不平衡的例子,目的是引导学生理性地看待技术,技术不是万能的。例如,水葫芦和克氏鳌虾(小龙虾)就是引进的有害生物。
5.流程设计的步骤是以时序和环节为主要线索的。
6.教材第52~53页“案例分析”、“思考”
该案例是个体和集体生产铁锤的流程。教学中要比较它们之间不同的地方,并分析为什么会有这样的不同。
(1)批量加工流程的特点,一是机械化程度提高,大多数工序由机床完成;二是有的工序可以在同一时间进行,提高了工作效率。
(2)在批量加工流程中,可分为锤头加工、锤柄加工两大环节,各环节还可分为若干道工序。
在小铁锤的手工制作流程中,淬火、电镀是最后两道工序,从安全角度考虑,这两步可由金工师傅统一制作而不要求学生完成。
教师要将流程设计的特点分析出来,要把条件说明白。
7.教材第53页“练习”
第3题小木锤的制作流程也可分为锤头加工、锤柄加工两大环节。不同的是,锤头的加工工艺发生了变化,它的工序主要包括下料、划线、钻孔、刨面等,锤柄加工的工序除不需要电镀、攻丝外,其他基本与小铁锤相同。
第三节
流程的优化
1.本节重要概念:流程优化。
2.流程的优化往往因不同的情境、不同的目的而体现出不同的目标和要求,进而也体现出不同的特点,可以是整体的改进,也可以是某一环节的改变,还可以是某一时序的改变。
3.教材第54页“案例分析”
这个案例分析中的工期优化采用的是网络计划技术。
网络计划技术是一种组织生产和进行计划管理的科学方法,被广泛应用于工程设计、建筑工程施工、水利工程施工、设备修理等众多领域。
4.网络计划技术利用网络图表达计划任务的进度安排及各项活动(作业、工序)之间的相互关系,在此基础上进行网络分析,预估出每一作业(工序)的时间,找出关键工序和关键线路,不断地改善网络计划,求得工期、资源与成本的优化方案,并在计划付诸实施过程中进行有效的控制和监督,以保证合理地使用人力、物力和财力,实现预定的计划目标。
5.教材第55页“马上行动”
将做灯罩与买电器元件、焊底座这三件工作并行,于是,整个工期就由原来的11小时缩短为7小时。
这样改进的前提是人力增加了,在同一时间内要有人做三件事,成本将有所提高。
6.教材第56页“马上行动”
这两种切削方法的主要区别在切削量的多少。
7.教材第56页“案例分析”本例是通过人工计算排列之后进行比较的,当配送地点很多时,人工计算的难度大而且费时,可编制程序,用计算机运行得到最佳方案,以提高计算效率。
8.流程的改进与材料和设备之间的关系是相互的,材料和设备可以是流程改进的原因和动力,流程改进也可以使材料和设备发挥更大的效用。
9.教材第57页“马上行动”
(1)银行存取款流程的优化,依赖于计算机管理系统等设备条件的改善,依赖于操作人员技术水平的提高。
(2)相对于手动机床,数控机床机械加工的流程优化的条件也是设备的改进、程序设计和自动控制思想的引入。
10.教材第58页“小试验”
(1)单人制作纸制提兜流程分制作纸兜和提手两环节。纸兜:作图、画线、折纸、裁剪、粘贴等。提手:折纸、裁剪、粘贴等。最后将纸兜与提手连接起来。
(2)在流水作业中,每人做多少道工序,对应着不同的工作效率。
(3)可以讨论:怎样安排每个人的工序,效率才最高?
11.材料第59页“练习”
第1题六角螺母、斧子属于少切屑加工,铁制窗框属于焊接加工,铸铁锅、塑料洗脸盆属于无切屑加工。
第2,3题学生先实践,在实践基础上再进行流程的优化。
13.教材第60页“综合实践”
第1题可拆卸电脑桌装配流程:
第3题 这是一座简单的砖混结构房屋。
说明:砖混结构的房屋现在很少见,可选用当地常见的房屋让学生练习。
第三单元
系统与设计
第一节
系统的结构
1.教材第64页“案例分析”从自行车的实例来理解系统、子系统,要求能够分析生活中的系统的组成要素和相互间的关系。
2.教材第65页“讨论”
车把的作用是:控制自行车的方向。
脚蹬的作用是:将人脚踩的力传递到链轮链条上。
链轮和链条的作用是:将动力传递到后轮,驱动自行车前进。
前后车轮的作用是:车轮的滚动带动自行车整体前进。
车闸的作用是:控制自行车的速度。分析出现下列情况时,可能会导致的后果:
①车闸的橡皮松了:会导致刹车失灵。
②车把固定螺钉松了:会使自行车的方向控制失灵。③链条断了:自行车无法前进。
④车轮的辐条断了:车圈会发生变形。3.教材第65页“马上行动”
4.教材第66页“马上行动”自行车可分为传动子系统(由脚蹬、曲柄、中轴与链轮、链条、飞轮与车轴等组成)、制动子系统(由刹车柄、车闸、连接线等组成)、承重子系统(由车架、鞍座、车轮等组成)、行驶子系统(由前后车轮组成)、转向子系统(由车把、前叉上下轴承、前叉组成)、附设子系统(由前后挡泥板、车后架、车筐、车铃等组成)。
5.系统的分类总是根据研究对象的不同和研究的需要来划分的。除了自然系统与人造系 统、实体系统与抽象系统的划分方法外,还有其他的分法。例如,可划分为静态系统与动态系统、开放系统与封闭系统等。
(1)静态系统和动态系统。系统的静和动都是相对的。从某种意义上讲,可以认为在宏观上没有活动部分的结构系统或相对静止的结构系统为静态系统,如大桥、公路、房屋等。而动态系统指既有静态实体又有活动部分的系统,例如,学校就是一个动态系统,它不仅有建筑物,还有教师和学生。在中世纪以前,人们曾认为宇宙现象是永恒不变的,习惯将事物看成是恒定的、静止的,这种看法在哲学上是唯心的或机械唯物论的。随着科学的发展和人类的进步,人们才逐渐认识到世界不是恒定事物的集合体,而是动态过程的集合体,运动是永恒的。宇宙是一个动态系统,静态是相对的。
(2)开放系统和封闭系统。封闭系统是一个与外界无明显联系的系统,环境仅仅为系统提供了一个边界,不管外部环境有什么变化,封闭系统仍表现为其内部稳定的均衡特性。封闭系统的一个实例就是密闭罐中的化学反应,在一定的初始条件下,不同反应物在罐中经化学反应达到平衡状态。开放系统是指在系统边界上与环境有信息、物质和能量交互作用的系统,如商业系统、生产系统或生态系统,这些都是开放系统。在环境发生变化时,开放系统通过系统中要素与环境的交互作用以及系统本身的调节作用,使系统达到某一稳定状态。因此,开放系统常是自调整或自适应的系统。
6.只有抓住系统的整体性,处理好各要素之间、要素与整体之间的关系,才能获得更好的整体效应。
7.教材第68页“小试验”
(1)在已经调整过的辐条上做出标记,便于再次整体观察调整得是否合适,当然也可以用其他的办法做出标记。
(2)如果不调整车圈,骑车时车圈左右偏转,容易出现有的辐条断开、有的辐条不受力、车圈变形等问题。
(3)可把车轮看成是自行车的一个子系统,辐条、车圈都是该子系统的组成要素,每根辐条共同受力,并将力均匀分布在车圈上,以保证自行车的正常行进。
8.教材第68页“马上行动”
(1)事例1:若干个字组成一个词,而词又是语言组织中可以独立运用的最小单位,一个句子或段落是构成文章的要素。一篇文章的内容和思想却是一个段落、一个句子或单个词不可能表达的。
事例2:由26个不同色彩的小方块组成的玩具魔方,变幻无穷,可以构成很多色彩的组合,而单个小方块却没有这一功能。
事例3:一台收录机是把收音机和录音机有机地结合起来而形成的一个系统,它不仅具备收音机所单独具有的收音功能及录音机所单独具有的录放音功能,而且还具有在收音的同时通过电路进行内录的功能,这是收音机和录音机各自的功能加起来也不具有的。
事例4:钢筋混凝土结构的功能大于钢筋、水泥、沙石的功能之和。
(2)“一个和尚挑水吃,两个和尚抬水吃,三个和尚没水吃”:三个人共同构成了一个系统,每个人都是其组成要素之一,如果三人之间的协作关系处理得不好,反而办不好事情。
“三个小皮匠顶个诸葛亮”:三个皮匠构成一个整体,整体的功能大于单独的个体功能之和。
“一着不慎,全盘皆输”:说明在一个系统中局部对整体的制约,部分的变化会影响整体的变化,甚至还会对全局产生决定性的影响。
“丢卒保车”:系统是一个整体,是具有总体的特定功能、目标和作用的有机整体。它要求局部要服从整体,要有整体观点和整体效益,要有整体目标。
9.教材第69页“案例分析”罗丹砍去塑像双手的目的在于使人们注意塑像的整体,而不是去注意双手。这给我们一个启示,做任何事情,都要重视整体效应,必要的时候,要舍得抛弃部分而保存整体。
10.教材第70页“案例分析”
厨房的装修中,空间的大小、厨具的购置、厨具的摆放等是一个系统中的若干要素,它们之间相互关联、相互制约。
(1)吴瑾家厨房装修存在的问题是:在厨房装修的开始,没有进行整体化的规划和布局,如考虑厨具的摆放位置、电线和水管的走向、排风口和下水道口的预留等。
没有根据厨房的空间位置恰当地购置厨具。
(2)购买或定整体厨具时,要以厨房的构造为依据,或者购买单件厨具,当然也要考虑厨房的构造。
11.在认识系统相关性的基础上,理解在观察和处理事物的时候应多从事物的内部和外部联系上看问题,从全局和整体上把握事物,这样才能帮助我们进行科学的系统分析,选择最佳方案,进行科学决策。
12.在认识和处理系统问题时必须把握系统的目的性,在实际活动中要确立明确的目标,并努力使系统的发展朝着目标前进。
13.教材第71页“马上行动”
(1)为了满足人们对计时功能的需要。
(2)实现企业利润的最大化,成本和能源使用的最小化等。
14.教材第71页“讨论”
我国农业发展在进人受资源和市场双重约束的新阶段后,农产品价格持续低迷,农业生产效益低,农民收人增长缓慢。为了适应新阶段变化的要求,我国的农业生产以市场为导向,着力调整和改善农产品的品种、品质,发展高产优质高效农业,目的是为了提高农业适应市场能力和综合经济效益,实现农业增长方式转变。
主要调整途径:
种植业中大宗农作物调整力度大,迅速发展优质农产品。
畜牧业生产适应城乡居民消费结构的变化需要,由偏重数量增长向数量和质量并重的方向转变,畜产品结构逐步优化。
渔业生产结构的调整重点是增加名特优新水产品的养殖面积和产量。
15.教材第72页“讨论”
在进行系统动态性的教学时,要注意引导学生善于用运动、发展的眼光研究和把握系统运动发展的方向和趋势,要善于理解和掌握事物之间的各种联系,以便合理地改善系统的结构和功能,充分发挥系统的整体功能。
(l)生活中运用系统的动态性思想对事物发展进行预测并取得成效的事例很多,例如,农民对植物的病虫害的预防和治理,工业控制系统中的前馈控制方式等,都是跟踪系统的发展变化,及时做出响应。前馈控制本教材不做要求,但在第四单元中,建议教师可将前馈控制的思想向学生提一提,作为一种了解。
(2)台式计算机的CPU上安装的小风扇,是给CPU散热用的。当计算机处于开机状态,主机的温度会升高,小风扇的转速时快时慢,是因为在CPU下方有一个温度传感装置,当温度高时控制小风扇的转速加快,当温度低时控制小风扇的转速变慢,从而达到动态控制CPU温度的目的。
(3)静止是相对的,绝对静止的系统是不存在的。任何系统都在不断与外界进行着物质和能量的交换,只是有的系统的表现不那么明显而已。例如,一块石头看起来是静止的,可时间长了,它也会风化。
16.大自然中,鹿、兔奔跑速度快,能逃避猛兽追捕;刺猬身上长尖刺,使猛兽无从下口;黄鼬遇敌时突放臭气,扰乱猛兽神志,影响其情绪,在其迟疑间跑掉。这些动物的特征都可以用具有环境适应性来概括。
绿草丛中的蝈蝈、北极地区的北极熊、冬天和夏天的雷鸟,这些动物的体色都与环境的色彩相似而不易被其他动物发现,因此叫保护色,保护色的作用也是为了保护动物自身的生存。
17.教材第73页“马上行动”
(1)人自身就是一个系统,春天穿多一些是对冬天的一种适应和衔接,秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。
(2)电冰箱的放置位置要与墙保持一定的距离,其目的是为了有一个适当的散热空间,以保证它能正常工作。
(3)举例:北方城市供水系统的主管道一般埋人地下,并进行防腐处理,露天管道有保温措施,所有管道和供水槽需有余水排空装置。这些都是为了使供水系统在冬天能正常工作而采取的防冻措施。
雨雪天气,路面较滑时,汽车须装上防滑链条,或采取其他防滑措施,以使汽车正常行驶。
18.教材第74页“练习”
第1题木桶由若干块木板组合而成,若把木桶看作一个整体,每块木板就是部分,“木桶理论”实际上反映了系统的部分与整体的关系,部分影响整体。
第2题用系统的观点分析,如果把和面看作一个系统,则干面粉和水是其组成要素,这两个要素间的关系十分重要,只有两要素之间量的比例适当时,和好的面团才软硬适中。日常生活中有很多事例可以很好地说明系统思想的运用。
第3题方案(1):内存不变,更换一个大容量的硬盘,对提高系统的整体性能作用不大。
方案(2):分别升级CPU、主板和内存,这一方案相对合理。
方案(3):与方案(l)一样,内存不变,只换一个大的显示器,同样不能提高系统的整体性能。
第4题系统论是建立在现代科学技术基础上的综合性的理论和方法,它的哲学意义在于 有力地证明了马克思主义哲学关于物质世界普遍联系的原理。贝塔朗菲承认马克思的辩证法对系统论的形成起了巨大作用,并且认为系统论和辩证唯物主义是雷同的。系统论是一门跨学科的横断科学,它提供的综合性的理论和方法,并不是一般的世界观和方法论,因此,它不是哲学。但是,系统论为马克思主义哲学提供了新的思想材料。
第二节
系统的分析
1.本节重要概念:系统分析、系统优化。
2.系统分析是在第二次世界大战末期提出来的,起初被用于武器系统的分析研究,后来又被运用于国防战略及国家安全政策的制定。1960年以后,行政机关和企事业单位也逐步采用系统分析方法进行各种决策问题的研究。
系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功能,实现系统的整体目标。例如,家庭要购买一件高档用品,这对于家庭就是增加了一个子系统,需要购买的对象很多,而资金有限,买什么、发挥什么功能,对实现改善生活这个系统整体目标才是最恰当的,就需要进行分析,如果决策不当,就会影响家庭生活的改善。例如,若没有人爱好钢琴,买一架钢琴闲置在家里就是浪费;若没有多少食品需要冷藏,买一台大电冰箱当摆设也是浪费。系统分析要考虑整体目标。
3.教材第77页“案例分析”、“思考”
通过“汉字激光照排系统”案例,可介绍王选为什么要发明汉字激光照排系统。活字印刷术是人类历史上最伟大的发明之一。活字印刷主要有三个步骤,即制活字、排版和印刷,当时书报生产依然仿照这个过程。汉字字数繁多,排字架组织复杂,占地广大,拣字也极费时间,因此汉字排字一直是印刷术中的一个难题。几十年来,各国都在迅速地摆脱传统的活字排字方式,而向照相排字方式发展。在当时兴起的电脑排版技术,由于汉字比西方文字复杂得多,也未能在我国推广。长期以来,我国印刷行业始终难以摆脱手工拣字拼版的落后状况。王选综合运用精深的数学、计算机等多学科知识,历经15个寒暑,研制开发成功“汉字激光照排系统”而被誉为中国印刷术第二次革命,为汉字告别铅字印刷开辟了通途。并介绍今天汉字激光照排系统的印刷术与古代印刷术相比具有哪些优越性。第一,字体和字型比古代印刷术多;第二,排照速度比古代快;第三,版面灵活,富于变化;第四,排照视觉效果好。
对这个案例,主要是引导学生主动意识到系统分析不只是对系统观点的应用,它也是一种处理问题的科学方法,其目的是寻求一种解决问题的最佳决策。因此,在系统分析中,需要做出多种方案,然后分析不同的方案可能产生的结果,从中选择解决问题的最优方案。因此,以选择解决问题的最优方案为重点,是系统分析的一个特点。
可以说,系统的分析是建立在对该事件的内部规律、外部环境(条件)、实现功能等的充分研究的基础上的,它是一个不断完善、不断改进、不断优化的过程。
思考解答:
在汉字照排方案的决策中,系统的整体目标是提高汉字的信息压缩技术和还原速度。王选进行决策的依据,一是我国汉字印刷业的现状,二是市场需求,三是王选良好的基础学科和计算机知识背景以及我国具有的激光等技术基础。
教师也可以因地制宜,设计学生动手实践代替该案例,只要能达到同样的学习效果就行,教师可灵活安排。
4.系统分析不只是对系统观点的运用,它也是一种处理问题的科学方法,其目的是寻求一种解决问题的最佳决策。
系统分析需要分析不同的方案可能产生的结果,从中选择解决问题的最优方案。因此,以选择解决问题的最优方案为重点,是系统分析的一个特点。
在现实生活中,由于受环境和条件的限制,不可能找出一切方案,也不可能对所有的方案进行全面比较,且漫无边际地去研究所有的方案,无论是在时间上还是在人力上都是不允许的,因此运用科学的方法就更为重要。缺乏资料、缺少对资料的科学计算和分析,只靠拍脑袋是无法寻找到最优方案的。
5.教材第78页“案例分析”、“思考”
教师可以与学生一起分析案例,深化理解系统分析的一般步骤,经历从6种方案中寻找使田忌制胜的方案的过程,领会分析、比较、得出最优方案的过程。在这个分析的过程中渗透了数学排列组合的科学方法,也充分体现了下面要学习的系统分析的科学性原则。
案例分析参考解答:
解答方法一:
(1)共有6种方案:
田
忌
齐
王
第一种方案:上等马
上等马
中等马
中等马
下等马
下等马
第二种方案:下等马
上等马
上等马
中等马
中等马
下等马
第三种方案:中等马
上等马
上等马
中等马
下等马
下等马
第四种方案:中等马
上等马
下等马
中等马
上等马
下等马
第五种方案:„„
第六种方案:„„
(2)在以上各方案中,齐王和田忌的赛马结局有以3:0赢的,也有以2:1赢的,但只有一种情况是田忌以2:1取胜齐王的,孙膑正是把这种方案推荐给了田忌,这就是上述的第二种方案。
6.教材第79页“案例分析”通过历史事件“丁谓修复皇宫”的案例分析,感受系统分析的过程中整体性原则的魅力及现实意义。再结合“马上行动”的内容,对比脱离了整体性原则可能带来的不便。
7.教材第79页“马上行动”这一事件的原因在于,电信部门、煤气公司、市政部门三家没有统一协调,造成了各自封闭的局面。各部门只根据自己的时间进行施工,没有从全局着眼,缺少整体统筹的观念,给市民带来了不便。好的处理办法是,三家共同协商,一次性地解决问题。
8.教材第80页,系统分析的综合性原则,注重研究系统各部分之间的相互联系和相互作用,既注重研究各部分间的横向联系,也注重研究各部分间的纵向联系,既考虑当前,也考虑长远。分析的基本思路是“综合一分析一综合”。
9.教材第80页“案例分析”此案例给我们的启示是,系统分析时还要注重综合性原则,要综合分析,统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大。要注重研究系统各部分之间的相互联系和相互作用,既注重研究各部分间的横向关系,也注重研究各部分间的纵向关系,既考虑当前,也考虑长远。分析的基本思路是“综合一分析一综合”。
孝襄公路的设计中,我们应该对自然环境、资金、长远影响等因素进行综合分析,如果破坏银杏林的话,势必对生态造成影响,这是增加再多资金也无法挽回的。工程指挥部最后决定增加资金绕路,孝襄公路已于2005年9月30日正式全线开通。
10.教学时应注意通过几个典型的案例分析,让学生理解在解决问题时是如何实现系统优化的。
系统优化是在系统的约束条件规定的范围内,从多种可行方案或技术手段中得出最优解或满意解,使系统达到最优的目标。
11.教材第81页“案例分析1”
例如,在蔬菜、西瓜的种植中,要使蔬菜防病和提高产量,使西瓜具有抵御低温的能力,就应采用嫁接技术,该技术是一项增产增收的栽培技术,嫁接的西瓜比自根西瓜增产1倍以上。
又如,建筑材料的改进也是一项优化技术,以往建筑物的墙体多采用实心砖,现在采用了空心砖,在保证强度、隔热隔音效果的同时,节省了材料。
本部分内容重点在于让学生能结合实例分析影响系统优化的因素。例如,上述案例“农作物种植系统的优化—农业间作套种”,优化的目标是增产增收和提高土地利用率,影响系统优化的因素就是套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等。
但是,对于比较复杂的系统,人们对其特征了解不够,所以需要运用一定的数学手段描述它,进而找到合适的解决方案。
12.教材第81页“案例分析2”
这一案例的数学模型属于线性规划模型。线性规划就是求一组非负的数值,满足一组线性等式或不等式的约束条件,使一个线性目标函数达到最优(最大或最小)。一般线性规划模型的形式为:
式中max表示求极大值min表示求极小值s.t.表示受约束于或约束条件,Z是目标函数,x :是决策变量。
该案例蕴含的知识很丰富,教师应该组织学生进行讨论,从而归纳出利用最优化方法解决问题的一般步骤,对案例中的数学方程的解答可以不做要求。
利用最优化方法解决问题的一般步骤:
①提出需要进行最优化的问题,收集有关资料和数据;
②建立求解最优化问题的有关数学模型,确定变量,列出有关约束条件,分析模型;
③选择合适的最优化方法;
④求解方程;
⑤最优解的验证和实施。
数学描述的手段是系统分析常用的一种方法,对于比较复杂的系统,人们对其特征了解不够,所以需要运用一定的数学方法描述,进而找到合适的解决方案。系统建模的目的是要将系统的原型抽象为数学模型,并运用已有的数学方法分析求解得出数学结论,再运用这一结论来解决实际系统中的问题(如“田忌赛马”问题)。根据课程标准,对数学建模以及求解方法不作过高要求。
13.教材第82页“阅读”
该模型用于拓展教师的视野和认识,并不对学生作任何要求。
在以往课程的学习中,我们就曾接触到数学模型的问题,如自由落体运动的公式h12=gt2,就是一个反映物体运动的路程随时间变化的数学模型。14.教材第83页“案例分析”
这里的答案是不唯一的,对于行得通的方案都应视为是正确的。例如:
15.教材第84页“思考”
(1)流水施工方式特点:①工期较短;②需要水电、木工和油漆各一个装修队工作;③人力、施工设备、材料的投入比平行施工少。
(2)流水施工组织方式,装修工期和资源利用最为合理。
(3)本案例中,影响优化的因素有施工时间、装修队和设备的数量等。
16.教材第84页“阅读”
霍尔的三维结构体系形象地描述了系统工程研究的框架。当然对其中任一阶段和每一个步骤,还可进一步展开,形成分层次的树状体系。下图是霍尔三维结构的示意图。
霍尔三维结构示意图
17.教材第85页“练习”
第1题提示:
方案1:在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员;
方案2:不同年级学生的下课时间错开20 min;
方案3:加强工作人员的培训,提高工作效率;
方案4:新建一个学生食堂。
系统分析过程:
(1)明确问题,设立目标。
系统存在的问题的是食堂小、学生多,出现了中午就餐时间学生们排长队等待就餐的现象。因此,系统改进的目标是减少学生就餐排队的时间。
(2)寻找各种解决方案。
(3)比较、权衡方案。
经过分析比较发现,方案1由于场地面积有限,食堂的窗口和工作人员不能过多增加;方案2将不同年级学生的下课时间错开20 min,在年级比较少的学校较易实行,但如果在年级比较多的学校,如完全中学,有6个年级,则整个时间差约有1个小时,会对食堂管理和学校管理带来很大的影响;方案3中工作人员的工作效率不能无限地提高,对现状帮助不大;而方案4虽然需要经费和场地,但如果从整体目标和长远考虑,这个方案是最可行的。
(4)检验核实,做出决策。
经过多方案权衡,方案4是最可行的。
第2题A地区的失误在于,没有考虑到毁林开荒和围湖造田对生态系统和生态环境的影响,没有考虑子系统各要素组合成新的系统整体后所产生的不良功能。
B地区农业经济走上了良胜发展的道路,从系统观点看,就是因为他们从系统整体出发,从全局和长远利益出发,注意了建设经济林与发展农业生产、保护生态环境和繁荣城乡,注意了各要素组合成新的系统以后所产生的新的整体功能。
第3题以专业化产生优化为例,专业化表现为开始走向分工。一个小杂货铺,由于老板经营有方而发展成为一个大商场,在增加雇员的同时,必然伴随着工作的分工,并且商场的规模越大,分工越细。最初进货、卖货、结算、打扫清理等都由杂货铺老板一人完成,现在都由各部门分工去做,各个分工的部门就是专业化的部分。
以新的投入产生优化为例,投入的表现方式有很多,经济生活中的投入是我们熟悉的,开饭店,修公路,建水坝,成立一个机构,使用工具、雇工,都是投入的表现,而投人的目的一定是使整个系统产生更大效益。
协作产生优化、创新产生优化可由学生自行分析。
第三节
系统的设计
1.本节重要概念:系统设计。
2.讲解进行系统设计必须考虑的主要问题,应抓住系统的整体功能、系统各部分之间的联系、系统的整体优化这三个重点。
3.教材第86页“马上行动”
这里重点突出“系统的整体优化”。
为山里的村庄策划一个筑路工程设计方案:
第一,要实现的总体目标是安全、经济、快速地完成筑路工程。
第二,要选择好筑路技术设计方案,如做好有关环境的地质勘探,遇到山坡时是穿隧道还是选择绕行等。
第三,要考虑施工的工期、人员的调配、材料的分期采购和储存。
第四,要考虑如何降低材料的成本和消耗,在不增加入工的前提下提高工程进度等。
4.教材第87页“案例分析”
这是一个环保小手电筒的设计实例。设计的独特之处在于,从系统的思想出发,首先分析手电筒的内部结构,在此基础上进行多种方案设计,并选择其中的环保设计方案进行制作。该案例详细地分析了“自发电手电筒”设计、实验过程,有兴趣的学生也可以动手制作自发电手电筒。但是在方案的设计过程中教师应该提供必要的指导,及时帮助学生解决所遇到的问题,同时注意启发学生的创造性思维,运用多方案解决问题。在学生进行技术实验和方案设计的过程中,应该提醒学生加强安全意识,注意自我保护。
学生对手电筒的系统构成比较熟悉,尤其是对其中的照明供电电路,学生有一定的生活经验和感性认识,而且这部分内容相对来说比较简单,这样的安排既降低了学习难度,又便于从案例分析中总结系统设计的方法和原则。在进行案例分析时,可以让学生参照案例进行设计制作,特别是自发电手电筒的制作,有条件的学校应该鼓励学生付诸实施。同时也要启发学生“自发电”有多种方式,鼓励学生进行探究。本案例的重点是通过这样一个简单系统的设计与实践,体验和总结其中运用的系统的思想和方法,以及系统设计的一般步骤和过程。
可组织学生讨论和交流教材上的案例分析中的“思考”。
5.在方案制作过程中,教师应提供指导,及时帮助学生解决遇到的困难,同时要注意启发学生的创新思维,运用多方案解决问题。
在技术试验和方案制作过程中,应加强学生的安全意识。
6.教材第89页“案例分析”
这个案例与“手电筒照明供电部分的设计”有相似之处,就是考虑到学生的知识基础、生活经验和感性认识,只是本案例比前面的案例复杂得多。应该说与前面的案例有一个递进的关系。
在进行案例分析时,要说明随着现代家庭各类家用电器的逐渐增多,特别是空调、电热水器、电磁炉、微波炉等一些大功率用电器的使用,住宅电气设计由原来的纯照明电路向多功能、多负载电路的方向发展。为了避免室内电器使用过程中的电气线路过载等状况的发生,运用系统的思想和方法,对其进行整体的电气线路设计是非常必要的。例如,不只一台空调的家庭居室,最好是要做到一台空调敷设一条电源专线,并且有良好的接地保护线路。电器设备的选择要尽可能做到安全可靠和经济合理,电器设备的容量等级宁大勿小,但是也要避免过大而造成浪费。一般来说,在计算工作电流的基础上大一级即可。在电气技术规范上应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准,并具有产品质量认可证书的电器产品。鉴于城乡的差别、地域的不同,教学时教师可根据当地和本校实际条件和情况,适当调整“设计方案”和“方案实 施”的内容,但一定要满足设计要求。
7.教材第90页,鉴于城乡的差别、地域的不同,教学时教师可根据当地实际条件,适当地调整“设计方案”和“方案实施”的内容,但必须能够满足设计要求。
8.教材第91页“练习”
第1题
(方案1:在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员;方案2:不同年级学生的下课时间错开20 min;方案3:新建一个学生食堂)
第2题关键是运用系统的思想,设计分选设备中的各个部分,使它们之间构成特定的关 系,才能实现分选并达到可调孔径的目的。
第3题运用系统的思想解决,方案如下:
①增加管道和集水设备;
②实现定时排水浇洒;
③当集水设备装满时,通过下水道排水。9.教材第92页“综合实践” 第1题以米蒜间套为例:
①选地、整地和施肥:地块选择地势平坦、土质肥沃、具有灌溉条件的土壤。秋翻地,早春整地。结合整地,每亩施人农家肥3500 kg。
②种植形式:米蒜间套采取大垄宽行形式,即玉米两小垄变一大垄,垄宽90 cm,2行;在玉米大垄间留45 cm一条垄作平畦间套种3行大蒜。在玉米垄上采取密植,株距30 cm,每亩保苗3300株;在玉米垄间平畦上按行距20 cm平播3行大蒜,株距7~8 cm。
③适时精心播种:3月下旬整地,起垄,开沟,沟中浇透水,每亩施15 kg磷酸二铵。垫一层细土,栽上大瓣紫皮大蒜,栽时蒜瓣竖直,根朝下按在细土中,然后盖一层细土粪,搂平压实。5月上旬,当大蒜长到6片叶时,播种玉米。玉米选用高产杂交种“丹玉13号”,刨埯穴播,穴距30cm,每亩3 300穴。播种时,每亩施10 kg磷酸二铵,播后及时镇压保墒。大蒜长到3片叶时,开始搂地松土,以后生长出一片叶搂地松土一次,共搂3遍,以便提温保墒,促进幼苗早生快长。大蒜6片叶时每亩追施尿素等氮肥,追肥后浇一次透水。6月中旬大蒜抽苔,7月上旬收获大蒜。
第2题为了确保网络的高效性与可靠性,应采用结构化的布线系统。也就是说,在布线网络中,所有的组件都是相互分离,同时又紧密地集成在一起并且形成互补。从优化网络性能的角度来考虑,结构化布线系统是必不可少的。
第3题首先应提出可能出现的方案,对各种方案进行评价、权衡、比较,再作出选择。
第四单元
控制与设计
第一节
控制的手段与应用
1.本节重要概念:控制、人工控制、自动控制。
2.任何一种控制都是有目的、有对象、有手段的。
3.教材第96页“马上行动”
鱼塘:有可能干涸,有可能溢出水来;其中的鱼可能多而肥,也可能少而弱等。
成熟的西瓜:可能被人摘下吃掉,可能被榨成汁做成饮料,也可能烂在西瓜地里等。
流行性病毒:可能传染人群使人发病,可能被人体的抵抗力所战胜,可能通过预防和综合治理而被控制等。
(回答上述问题很重要的一点是,不要受固有思想或者固有条件的约束,引导学生说出其他多种可能性。如果条件改变以后,如下雪、结冰后鱼塘会出现什么情况?如果条件改变,流行性病毒有可能把人类毁灭吗?)
4.教材第96页“案例分析”、“思考”
本案例说明采用不同的控制手段得到的控制效果是不同的。有的能达到目的,有的不能。
大禹采用挖通河道、汇集洪水至江河中的办法实现了泄洪的目的。生活中,人们通过控制电灯的办法实现照明,通过修筑道路连接各地,方便人们的出行和相互联系。
5.教材第97页“小试验”
教材只讲了可以将圆周运动转变为直线运动,它同样可以将直线运动变为圆周运动。反过来考虑问题,是技术中常用的一种思想方法。
在试验过程中,教师应给予适当的指导,如有其他更好的试验载体,也可根据实际情况另行安排。
6.教材第97页“马上行动1”自行车中的控制:刹车控制、速度控制、方向控制等。
7.教材第97页“马上行动2”参考事例:
8.除教材第98页控制的分类之外,自动控制系统还可按照不同的标准进行分类。按控制方式分,有开环控制系统、闭环控制系统(反馈控制系统)、复合控制系统;按系统功用分,有温度控制系统、压力控制系统、位置控制系统等;按系统性能分,有线性控制系统、非线性控制系统、连续控制系统、离散控制系统、定常控制系统、时变控制系统、确定性控制系统和不确定性控制系统
等;按参量变化规律分,有恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统等。
9.哈格里夫斯是英国的一名普通工人,但是他却发明了纺纱机,他的妻子是一名纺纱工人,尽管每天辛苦工作,但还是不能满足织布所需。于是他想为自己的妻子制做一架效率高的纺车,但是总没有好的主意。有一天,他不小心将妻子的纺车碰倒了,奇怪的是,原来水平放置的纺锤直立了起来,但是线却没有断,纺锤还在动。看到了这个情景,他有了灵感。他在原来的纺车上加了几个纺锤,再用一个轮子带动它们,使老纺车变成可以同时控制多个纺锤纺线的新纺车。
10.教材第98页“案例分析”这个案例讲的是控制的发展历史过程。可以考虑其控制方式的变化,及为什么能产生这些进步。
11.教材第99页“马上行动1”
人工控制:人工纺纱,普通自来水龙头,揿按钮打开电灯,拖地清洁地板,驾驶汽车等。
自动控制:数控机床,饮料自动装罐生产线,花房恒温控制,十字路口红绿灯(根据车流量大小改变红绿灯时间)的转换,遥控电视更换节目频道,联合收割机割麦子等。
12.教材第99页“马上行动2”
控制被广泛地应用于生活、生产和国防的各个方面。
洗衣机是生活中常见的控制实例。普通型洗衣机能自动正反交替地转动,到达定时后自动停转;半自动型洗衣机是把洗涤、漂净、脱水这三大步骤中的前两步放在同一个缸里进行,洗涤后由人把衣物从一个缸里取出放到另一个缸里脱水,再放人前一个缸里漂洗,再放人后一缸中脱水;全自动型洗衣机将三大步骤都放在同一缸里实现,全都由控制系统自动进行,不需人工直接干预,使用者只要设定各步骤的时间,把脏衣服放进去(洗衣粉备足,水管接好),待听见铃声响,再去拿出已经甩干的衣服即可。
13.教材第100页“思考”这种自动控制电热水器,正面有一根供人们观察箱内水位高低的玻璃管和一对指示灯。当水位低于某一位置时,热水器自动打开进水阀门进水,同时指示灯跳到加热状态;当水位加到一定位置时,热水器自动关闭进水阀,继续加热,直到水煮沸,进入保温状态。此时,电热水器中的水就可饮用了。
14.教材第101页“辩论”这两个命题并不矛盾。从经济学角度看,发展技术密集型产业,解放劳动生产力,减轻人的劳动强度,是社会发展的趋势,而富余的劳动力则可以通过发展第三产业得以解决。
15.教材第101页“练习”
第1题(1)人工控制;(2)人工控制;(3)自动控制;(4)自动控制。
第2题机械控制:普通水龙头、浮子—杠杆水位控制、电饭煲等;电子控制:电子计算器、家用电冰箱、自动门和汽车自动变速器的电子控制装置等;气动控制:化工生产中常用的气动阀门、公共汽车车门开关控制等;液压控制:建筑工地打桩机、修理汽车用的液压千斤顶等。
第3题通过观察自行车的刹车控制装置发现,调节自行车后轮的车闸与后车圈的距离,使后轮的车闸更靠近后车圈,可以使后轮刹车控制更加灵敏。
第二节
控制系统的工作与方式
1.本节重要概念:控制系统、开环控制、闭环控制。
2.从人们生活中常见的自行车、电风扇等事例人手,来理解控制系统。学生可根据亲身经验体会控制系统的含义,认识输入、输出是什么,以及它们之间一定的关系。
3.教材第102页“马上行动”
4.开环控制系统是生活和生产中最常用的方式,教师可选择学生熟悉的案例进行分析,让学生学会分析开环控制系统的组成和工作过程。
5.教材第103页“案例分析”
自动门是较典型的开环控制系统。它不仅能自动开门,当人离开后又能自动关门。它的功能与闭环控制的区别要特别注意讲清楚:有人→开门;无人→关门。
6.教材第103页“马上行动”
例如,声控灯、自动烘手机、自动水龙头、洗衣机、防盗报警器、火灾报警器、电风扇的风速控制、投影屏幕的升降控制、直流电动机和数控机床等。
7.教材第104页“案例分析”要注意讲清“信号是单向转递的”这句话。
该案例分析中控制系统的输入量、输出量、被控对象、执行器、控制器、控制量等元件或参量,进一步巩固学生对控制系统的认识。
8.执行器按传送信息或动力的物质形态,可分为电动、气动、液动三类,它们各有特点,适用于不同的场合。
9.液动执行器是油压或水压系统。在日常生活中几乎用不着液动设备,只在工业的重型设备上使用。液动执行器推力最大,现在一般都是机电一体化的,但比较笨重,如三峡船闸用的就是液动执行器。
10.电动执行器的执行机构和调节机构是分开的两部分,其执行机构分角行程和直行程 两种。
11.气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体,其执行机构有薄膜式和活塞式两类。活塞式行程长,适用于要求有较大推力的场合;薄膜式行程较短,只能直接带动阀杆。由于气动执行机构有结构简单、输出推力大、动作平稳可靠且安全防爆等优点,在炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
12.教材第104页“马上行动”
(1)①音乐喷泉的控制过程可以用下图表示:
图中,输入信号是随音乐节奏而改变的电信号,输出信号则是和着音乐节奏时起时伏、时缓时急的喷泉水流。
这一开环控制系统的特点是,输入信号到输出信号之间的信息传递是单向的,没有反馈通道,所以这是一个开环控制系统,其输出量仅受输入量控制。当调速水泵或者喷泉头出现问题,不能按照音乐节奏喷水时,系统本身不能自动检测输出信号的状态,不能进行调整和补偿,也就是说由于某种干扰作用使输出信号出现非正常状态,系统本身没有自动纠正的能力,要进行纠正,必须再借助于人工。
②公共汽车车门的开关控控制:公共汽车车门的开关控制是气动控制,司机操作开关装置,电流控制“电磁阀”的启闭,通过电磁阀决定压缩空气的流向,最后由压缩空气推动活塞开门或关门。方框图如下:
输入量为开关信号,输出量为车门的开与关,控制量为气动活塞的行程。
(2)电视机和遥控器组成一个开环控制系统。接通电源,打开电视机的开关,将遥控器的前端对准电视机上的红外检测装置,通过揿按钮,可以选择频道节目。
13.教材第105页“小试验”
这个小试验难度不大,学生亲自动手制作。可制做一个活动猴演示,控制其他动作表情,这样可以充分发挥学生的创造力。材料除了可用硬纸板外,还可用2~-3mm厚的泡沫板,用裁纸刀切割。各部分的连接可用螺钉连接(或把圆珠笔芯切成一小截一小截作为套子套在牙签两端替代螺钉)。
14.教材第105页“探究”
(1)宾馆自动叫醒服务工作过程:客人拨通自动叫醒服务电话,电脑自动应答,并提示客人输入房间号和需叫醒的时间,到时电脑将自动打电话叫醒客人。本系统是一个开环控制系统,所以如果系统自身的计时有误,系统不能自动调整过来,叫醒时间也就要出差错。方框图如下:
(2)火灾自动报警系统由火灾探测器、现场报警部件和报警控制器组成。火灾探测器包括感烟探测器和感温探测器,现场报警部件包括警铃、讯响器、报警门灯等,报警控制器按显示方式的不同可分为数码显示和液晶汉显两种不同的类型。方框图如下:
输入量为烟雾信号,输出量为报警声,控制量为电信号。
15.建议先通读后面一节的内容,充分认识开环控制系统和闭环控制系统的区别,以便更好地组织和设计本小节的教学内容。
16.从控制系统的基本组成来看,闭环控制系统是在开环控制系统的基础上增加了一个由检测装置等构成的反馈环节。
17.闭环控制系统的检测环节是把系统的输出信号传到系统的输入端,与给定值进行比较。系统的输出信号往往是各种物理量,如电压、流量、速度等,而这些量又往往与系统的给定值性质
不同,取值的范围也不同,所以不能与输入信号直接比较,需要测量并转化,检测环节就是起着这个作用,它就像是控制系统的眼睛和皮肤,感知和传递系统输出信号的变化。
18.教材第106页“马上行动”
(1)家用缝纫机的缝纫速度控制系统:开环控制系统。
(2)电冰箱的温度控制系统:闭环控制系统
(3)走道灯的声光控制系统:开环控制系统。
(4)交通路口红绿灯自动控制系统:闭环控制系统一般的交通路口红绿灯控制系统,其红、绿、黄灯亮的时间是固定的,不会根据车流量大小而改变红绿灯的时间,这种红绿灯控制系统为开环控制系统。如果控制系统能根据车流量大小改变红绿灯时间,说明控制系统有检测车流量的装置,并把检测到的信息反馈给控制系统,从而改变红绿灯的时间,这是一个闭环控制系统
19.教材第107页“阅读” 通过阅读材料,让学生体会古代自动控制装置的巧妙和魅力。如果能做成模型演示,效果更好。
20.教材第107页“练习题”
第1题家用压力锅的压力控制是开环控制系统,通过高压锅盖上的安全阀和排气孔实现压力控制。
安全阀上有一个重锤,它平时压在高压锅的排气孔上。当高压锅内温度升高时,锅内气体的压力增大,超过一定值时,由于锅内气体压力的作用,重锤被顶起,蒸汽不停地从排气孔向外冒,使高压锅内气体的压力下降到安全值范围内。
第2题对于粮库的温度和湿度自动控制,一般采用闭环控制系统,增设定时检测温度和湿度的装置,与给定的温度和湿度值比较,当出现偏差时,相应调节温度或湿度。方框图
如下:
第3题当压力过高时,蒸汽把横杆连同重锤顶起来,使锅炉内的蒸汽通过排气孔排出,使 压力降到限定值。
横杆的作用:横杆使得重锤的位置可以调节,调节重锤离左端的距离就改变了限制的压 力值。
第三节
闭环控制系统的干扰与反馈
1.本节重要概念:干扰因素、反馈、功能模拟方法、黑箱方法。
2.控制系统的干扰因素是导致系统不稳定的因素。控制系统的稳定性能与控制系统对干 扰因素的控制、克服能力直接相关。
3.教材第108页“马上行动”
(1)开电冰箱门:外面热气进人冰箱将会引起箱内温度变化,属于干扰因素。
(2)电冰箱所在房间温度从20℃变到32℃:属于干扰因素。
(3)把热菜或热饭放人电冰箱中:属于干扰因素。
(4)在电冰箱外放一盆冷水:严格说这也会引起环境温度的变化,但这种变化一般有利于冰箱实现目标,不属于干扰因素。
4.教材第109页“思考”
自动扶梯的升降控制系统:扶梯承载的重力、电机输出电压的波动等。
利用滑轮组提升重物的控制系统:滑轮组的摩擦力、电机电源的波动等。
蔬菜大棚的温度控制:外部环境温度的变化、大棚保温材料的保温性能产生变化等。
5.教材第109页“案例分析”
教材主要给出了磁场变化产生的干扰,还可以让学生列举其他可能的干扰。
6.教材第109页“马上行动”
这里首先要明确什么是“干扰的利用”。所谓干扰的利用,是指由于对闭环控制系统施加某种干扰(该系统的干扰因素),使这个控制系统的工作产生某种变化,而这种变化将给干扰的施加者带来某种积极的效果,这就是干扰的利用。据此,我们可以列举以下利用干扰的事例:
(1)为了使压力锅内的压力迅速减小,向锅体浇冷水。
(2)为了改变人体和环境热交换的平衡状态,及时增减衣服,迅速达到保暖或降温的目的。
7.克服干扰因素是指克服对本控制系统产生的干扰因素;干扰因素的利用是指在特定的情况下,通过一定的手段对其他控制系统施加干扰。两者的主体不同。
8.反馈方法是分析、处理问题时常用的方法。闭环控制系统中必定存在反馈。
根据反馈在系统中作用与特点的不同,可以将其分为正反馈和负反馈两种。
负反馈的特点可以从“负”字上理解,通过输入、输出之间的差值作用于控制系统,控制器使这个偏差不断缩小。负反馈形成的系统,控制精度高,系统运行稳定。
正反馈在自动控制系统中主要是用来对小的变化进行放大。核反应就是一个正反馈的例 子,铀-235、钚-239这类重原子核在中子轰击下,通常会裂变生成2个中等质子数的新核,并放出2~3个中子和200 MeV的能量。利用这种正反馈可以形成大规模的核反应。
本书所涉及的都是负反馈。
9.教材第110页“案例分析”这个案例十分形象地说明了反馈的含义与作用。
10.教材第111页“马上行动”
“花房恒温自动控制”系统工作过程分析:根据需要设定一个花房温度值,由温度检测装置测出花房的温度,当花房的温度低于设定的温度值时,自动开启加热升温装置。
11.教材第111页“小试验,这是一个加入了人的控制因素的闭环控制系统,“台灯照度控制系统”只是控制系统的一部分,整个系统的控制对象是台灯,输出量是桌面的照度,输入量是一个合适的照度区间。其控制过程是:光敏电阻测量桌面的实际照度,并将其转换为相应的电学量后返回到输入端与合适的照度区间相对应的电学量相比较,若存在误差就报警。再由人或自动装置去改变灯的亮度,直到报警解除(误差消除)。
如果单独将“视力保护提醒器”视为一个控制系统,它只能是一个开环系统。系统的控制对象是扬声器(报警喇叭),输出量为喇叭响(报警)或不响,输入量则是桌面的照度,一定的照度范围和喇叭的响与不响相对应,这正符合开环控制的原理。
12.闭环控制系统能克服干扰,使被控量稳定在给定值范围之内。
13.教材第112页“案例分析”、“思考”
在此系统中,引起水位变化的因素只有进水量和出水量(包括蒸发量),出水量是不可控的,属于干扰,进水量是可控的,因此,只有选择进水量为控制量,没有别的选择。当然,控制进水量的途径可以是改变进水阀的开度,也可以用改变进水阀前后的压力来实现。由于水箱不一定要时刻都保持最高水位,可以改为当水位降至某个水位时开启阀门,当水位升至最高水位时关闭阀门,只要进水量足够大,也可以实现控制目标。这种控制系统是开环控制,设备要求相对简单可靠。
如果是收集雨水的水箱,则进水量不可控。所以,在进行控制系统设计时,应对各个参数进行分析。
14.教材第113页“案例分析”、“思考”
在加热炉控制系统中,主要的干扰因素有加热炉外环境温度的变化和加热器电压的变化等。
系统通过热电偶检测实际炉温,如与给定炉温有偏差,控制器就会将这个偏差信号传递给加热装置,以升高或降低炉温,使之向给定值变化,直到偏差消除,保证炉温保持在给定范围内。
15.教材第114页“马上行动”
从上表可以看出,对一个开环控制系统增加反馈装置和比较环节就能构成一个闭环控制 系统。
16.功能模拟方法是用模型来实现一定功能和行为的方法。
功能模型是指以功能行为的相似为基础而建立的模型。例如,猎手瞄准猎物的过程与自动火炮系统的功能行为是相似的,但二者的内部结构和物理过程是截然不同的。
17.教材第115页“探究”
这个问题是在阅读教材第115页的阅读材料“功能模拟方法的提出”的基础上进行的探究。功能模仿方法就是用功能模型来模仿客体原型的功能和行为的方法。所谓功能模型就是以功能行为相似为基础而建立的模型。功能模拟方法为仿生学、人工智能、价值工程提供了科学方法。
18.黑箱方法是通过对系统的输入与输出关系的研究推断系统内部结构和功能的方法。通过观测黑箱外部输入信息(外界对黑箱的影响)和输出信息(黑箱对外界的反应),研究和认识其功能、特性、结构、机理。例如,卢瑟福通过高速粒子冲击原子(信息输入黑箱)观测粒子散射特征(黑箱输出信息)以推测原子的内部结构。它根据观测的输入(因)和输出(果)的数据建立黑箱模型(数学模型、框图模型等)进行分析预测,化繁为简。
黑箱方法便于研究那些既不能打开、又不能从外部直接观察其内部状态的系统,如只能通过信息的输入、输出来确定人们大脑的结构和参数,便于研究规模庞大、结构复杂、因素繁多、功能错综的系统,如生态系统、经济系统、社会系统等。黑箱方法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。
19.教材第116页“马上行动”
利用输入和输出信息的变化来认识事物的功能和特性或推断其内部结构,这种方法就是黑箱方法。这种方法在很多地方都能用到,例如:
(1)借助于专用的测试仪器向集成块输入信息,从集成块输出的信息来判断集成块的功能和质量的好坏。这也是一种黑箱方法。
(2)智商的测定,主要是测试人们对问题的回答是否敏捷。一个孩子如果对各种形象问题、语言问题、逻辑问题都能够很好地解答,那就说明他的大脑发育很好,智商很高。
(3)用考试成绩来判断学习过程和状况。
(4)用试剂来检查溶液的酸碱度。
20.黑箱方法事例:
(1)启动计算机,通过运行某类有特定意义的应用程序,来观察计算机的基本性能。
(2)通过技术试验测定某种钢材的硬度,从而判断其基本组成。
(3)选购彩色电视机,看图像的清晰度、颜色;听声音;摸电视机外壳,感觉散热情况,从而判断电视机性能的好坏。
21.教材第116页“练习”
第1题花房温度控制的要求基本属于恒温控制。因此,它的温度控制系统通常应设计为 闭环控制。其参考方框图如下:
简要工作过程:测温装置测量花房实际温度,将其转换为与设定温度量纲相同的信号并与之比较得到误差信号,误差放大装置将误差信号放大后去推动增降温装置,实施增温或降温,使花房温度向设定温度趋近,直至误差被消除。
冬季设定温度为18℃,夏季设定温度为25℃。
第2题在可调光台灯中,人手调节台灯旋钮实际上是在改变台灯内部可变电阻的阻值。根据电路原理,电压一定,改变电阻,电路中的电流也随之改变,因此灯泡的亮暗也随之变化。
如果人调节旋钮是为了获得某一认定的合适的亮度,这时“人”作为某些环节加入到了控制过程之中,那么这时的控制就是一个人工闭环控制。其控制过程是:人眼检测台灯的实际亮度反馈到大脑,与认定的合适亮度进行比较,如果台灯亮度较暗,大脑就会发出指令,让手旋动旋钮,使灯泡亮度增大;反之,就减小亮度。这种控制可能会反复进行,直至台灯亮度满意为止。方框图如下:
当人感觉灯光暗时,通过调节台灯的旋钮使其变亮;当感觉灯光过强时,通过调节台灯的旋钮使其变暗。人眼的观察相当于检测环节。
第3题帆板是靠风推动帆来行驶的,要使帆板速度最快,必须转动风帆,使之具有最大的迎风面积。由于风向是不定的,因此这是一个随动控制。人对风向的观察相当于这一控制系统中的检测环节。其控制过程为:人同时观测风向(由风标显示)和风帆的角度,经过大脑的判断,如果风帆的角度不符合风力最大的要求,则大脑指挥运动员转动风帆,使之达到要求。在这个系统中,风帆是控制对象,风帆角度是被控量,风向是输入量。只不过这个输入量是一个随时间而变化的未知函数。
如果要将帆板的控制构建成一个闭环自动控制系统,则既要安装风向测量装置,又要安装风帆角度测量装置,并使二者同步。两个测量装置将测得的结果同时输入到计算控制装置中,在这里得到误差信号,还得增加一个根据误差信号去转动风帆的执行机构,以实现帆板的自动控制。
第四节
控制系统的设计与实施
1.本节重要概念:控制系统设计。
2.根据不同的设计需求,应该有对应的设计目标,要借鉴来自各方面的先进经验,同时要有自己的设计创意。
以电热毯设计为例,应有若干层发热线和包覆层,控制器要实现调温、定时、过热熔断保护、过热控制保护和精确温控等。要保证安全措施到位,工作稳定可靠,在此基础上实现减少成本、舒适美观、降低能耗等指标。
3.教材第119页“案例分析”
这个案例是开环控制系统设计的实例,用以说明开环控制系统设计的过程与方法,体现控制系统设计的一般思路。教学中,要注意体现对需要明确的问题的分析方法的教学。
教学时可以让学生探究:如果要求热风挡又分强风挡和弱风挡,应该如何设计?
4.教材第120页“案例分析”、“讨论”
这个案例是闭环控制系统设计的实例,用于说明闭环控制系统设计的过程与方法,体现控制系统设计的一般思路。教学中,同样要注意体现对需要明确的问题的分析方法的教学。
在抽水马桶水箱自动控制系统的设计案例中,如果要节约用水,减少水箱每次冲水的量,你能设计哪几种方案?
水箱一次的冲水量实际上是随水箱的横截面积和水位设定高度而变化的,即
冲水量一水箱横截面积X设定高度
因此,要减少每次冲水量,应该从减少水箱横截面积和设定高度人手。具体方案可以有:
①将杠杆支点右移,使浮球在较小的高度上关闭进水阀(图见教材)。
②在水箱中放人比水重的物体,起到减小水箱平均截面积的作用。
③控制出水阀开启的时间,使其在水未放完之前关闭出水阀。这相当于改变设定高度。
④在水箱中放置1-2块砖头,以减少水箱的实际蓄水量。
⑤设计两种冲水方式,一种是半箱水冲洗,一种是整箱水冲洗。
5.教材第121~123页“案例分析”、“思考”
教师可根据当地实际及本校、本班级的情况,选择其他项目和材料进行设计。
这个案例也是开环控制系统设计的例子,可以采用升旗装置模型进行设计。要注意使升旗至杆顶的时间与国歌播放时间同步的调试方法的教学。
各方案的特点是:
方案A在控制上采用机械装置,对电子知识要求不高,但升旗和唱国歌的启动需要人工同步,定时装置的精度不高,容易产生不协调现象。
方案B此方案同样有启动不容易同步的问题,但定时器的精度较高。
方案C可以增加学生的知识面,但需要补充电子线路的知识,比较费时,课时难以保证。
方案D升旗和唱国歌同步启动,由于CD唱机比较普遍,器材准备较其他方案容易。
因此,方案D实现比较容易。
其实,对升旗来说,可以采用人工控制。由升旗手观察国旗位置和唱国歌的快慢,经判断后来调整升旗速度以保证唱国歌结束时国旗到顶。
建议教师查阅相关电子类的书籍,指导学生识读该案例中的电路图。
6.教材第123页“思考,鼓励学生提出多种方案,对于典型的例子,可以交流意见、相互讨论,教师作适当的点评。
7.教材第123页“练习”
第1题本设计可以做得丰富多彩。图中是流动的水驱动一小水车旋转,小水车带动一冲 锤做上下直线运动,同时流出的水又驱动另一小水车转动,并带动一个皮带轮运动„„
可以根据现有条件,设计出控制其他装置的动作。
第2题这是一个开环控制系统的设计,每个同学都可以设计制作利用手摇装置实现伸缩 控制的晾衣装置。如果有条件,可以设计制作电动晾衣装置。
8.教材第124页“综合实践”
第1题该套装置中,综合运用了机械能转化为电能及稳压等技术原理,运用了蓄能、系统、稳压和控制等多种技术。其简要过程可用方框图表示如下:
第2题对太阳能热水器进行如下分析。
(1)一般家用太阳能热水器温度控制是如何实现的?
家用太阳能热水器通常都是在出水的地方装有冷水管和热水管,使用时,通常采用不断调节热水管与冷水管的流量实现温度控制。
(2)这是一个闭环控制系统,其中有一感温元件不断测量出水管内的水温,当水温低于某一值时,便切换到电加热器加热的状态。
一般来说,宾馆供应的热水温度要比较高,使客人有调节的余地,因此它必须保证热水高于一定的温度。其方法是设计一个闭环温度控制系统,使供应的热水不低于某一温度。控制系统的工作过程大致如下:测温装置测量储水箱热水的温度,当水温低于某一给定温度时,控制装置将输出一个信号去接通加热装置,使之给水箱加热;当温度高于给定温度时,控制装置就会切断加热器电源,停止加热。这一过程的方框图可以表示如下:
9.本单元小结可以自己设定思路进行总结,如采用表格式、图示式、图文并茂式等。
第二篇:通用技术习题及答案
通用技术(简称GT)在高中课程当中是指信息技术之外的,较为宽泛的、体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术。通用技术习题及答案,欢迎阅读参考。
河北省学业水平考试通用技术+答案
【单选题-1】
“汽车内部配备的安全气囊和成人安全带对儿童可能就是安全隐患”,汽车安全专家提醒“儿童乘客使用标准安全带
最好配以儿童增高坐垫,坐在副驾驶位置时必须关闭安全气囊”。这说明技术具有(B)
①专利性;②两面性;③目的性;④创新性。
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
【单选题-2】
具有MP4 功能的手机要求能够长时间播放视频节目,这种设计要求电池的容量要大、体积要小,这促使电池生产厂家
加快研发高能微型电池。这个案例说明(A)
A.设计创新促进了技术的发展B.设计与技术的发展无关C.技术总是无法满足设计的要求
D.技术的发展不需要设计
【单选题-3】
人类经历了使用简单工具进行零件手工加工、使用传统车床进行零件机械加工、使用数控车床进行工程设备的机械加
工等阶段。这样的发展过程属于(B)
A.技术产生B.技术革新C.科学发现D.技术跳跃
【单选题-4】
近年来我国各地积极大力种植碳汇林,推广碳汇经济,森林碳汇是指森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植
被或土壤中,从而减少该气体在大气中的浓度。这(C)
A.说明人们找到了一种新的经济增长模式
B.说明人们可以不要再种经济作物了
C.体现了人们依靠技术利用自然和改造自然,并与自然和谐相处的友好关系
D.说明碳汇林会给地球带来很大的污染
【单选题-5】
1769 年,瓦特在大量试验的基础上研制了第一台单动式蒸汽机,引发了第一次工业革命,同时由于技术具有(A),让他成为一个富有的名人资本家
A.创新性B.目的性C.综合性D.专利性
【单选题-6】
某产品由拖把、洗涤桶,甩干装置组成(如图所示)。该拖把形态新颖,操作方便,握把舒适,但拖地效果一般。脚
踩踏 板经传动装置转动甩干筐可甩干拖把,但踏板与传动装置容易胶离,导致无法工作,而且损坏之后不易维修。因
踏板与传动装置容易脱离,若要改进该部分结构,一般不需要考虑的因素是(D)
A.湿拖把的最大质量B.脚踩力的大小C.传动装置的结构D.洗涤桶的质量大小
【单选题-7】
汽车贴防爆膜,其具有很强的吸附力,当意外发生,玻璃破裂时可以粘合散裂的玻璃片,保护驾乘人员免受玻璃碎片的割伤。这是考虑了人机关系中的(D)
A.高效目标B.健康目标C.舒适目标D.安全目标
【单选题-8】
第三篇:物流装备与技术习题与答案
物流装备与技术习题与答案
(一)判断题(正确的用√表示,错误的用×表示)
1.实践证明,先进的物流技术和先进的物流管理提高物流能力推动现代物流迅猛发展的两个车轮,二者缺一不可。(√)
2.物流理念是物流系统水平先进与否的主要标志。(×)3.汽车起重机属于一种专用起重机。(×)4.建筑塔式起重机属于一种通用起重机。(×)
5.非连续运输机械一般沿着规定的方向,间断地进行物料输送,如振动输送机、各式给料机、锟式输送机。(×)
6.料仓、料斗、阀门、除铁器、计量装置、料位计属于装卸搬运技术装备的附属装置。(√)7.额定起重量Q是指起重机能吊起的物料质量,单位为kg或t。(×)
8.桥式类起重机大车运行轨道中心线之间的水平线,称为幅度R,单位为米。(×)9.运输机械可按照用途、结构形式、工作原理等分为输送机械、装卸机械和给料机械。(√)10.应用最广的运输机械是带式运输机,对各种离角度的输送都能适应。(√)
11.连续输送机有固定式和移动式两类,使用与运输重量很大的单量物品,可以自行取货。(×)
12.对于高层货架仓库用高货位拣选式叉车比较适合,其起升高度一般可达13米。(√)13.仓储技术装备按照作业方式分为搬运机械设备、起重吊装机械、存取设备。(√)14.低层型堆垛起重机的起升高度在5米——15米之间。(×)15.高架叉车属于一种有轨堆垛机。(×)
16.普通叉车的作业灵活性高于有轨巷道堆起重机。(√)18.无轨巷道堆起重机的灵活性高于有轨巷道堆起重机。(√)19.普通叉车的自动化程度高于有轨巷道堆起重机。(×)
20.按库房高度分类,高架仓库可分为高层、中层和地层三种,一种认为10米——20米较佳。(√)
21.集装箱是为便于物品运送而专门设计的,在一种或多种运输方式中无须中途换装,集装箱具有耐久性而能反复使用,设有便于搬运和装卸的装置。(√)22.罐式集装箱是专运散料的集装箱。(×)
23.集装箱的尺寸按国际标准化组织和国际标准分类,国际标准几转向系列共分13种。(√)24.岸边集装箱装卸具有效率高、车船作业方便、使用性强的优点,是集装箱码头前言进行集装箱船舶装卸的主要专用机械。(√)25.物流现代化的标志是集装单元化。(√)
26.包装呆板找在流通过程中的作用分为内销产品包装、出口产品包装和特殊产品包装。(×)27.我国联运托盘大多采用平托盘,以便于叉车、货架、仓库的标准化。(√)28.平托盘的主要特点是防护能力强,可有效防止塌垛,防止货损。(×)
(二)单选题 1.下列哪种情形下不体现物流技术装备配置的合理性原则(D)。
A.在机械化的过程中考虑系统目标和实际情况
B.选用物流技术及其装备以适用为主,使设备性能满足系统要求,以保证设备充分利用,防止设备闲置浪费
C.在物流系统中注意整个系统各环节的衔接,集成化与配套化使用
D.在物流系统中,采用标准化物流技术及其设备、器具,可以降低设备和器具和管理费用,提高物流作业的机械化水平,提高物流系统效率和经济效益 2.下列不属于装卸搬运技术装备应用特点的是(B)。
A.适应性强 B.单位成本高 C.设备能力强 D.机动性较差 3.门式起重机属于(B).A.轻小型类起重机械 B.桥式类起重机械 C.臂架类起重机械 D.堆垛类起重机械 4.流动式和轨道式起重机械的分类是按(C)。
A.综合特性分类 B.用途分类 C.使用场合分类 D.体积大小分类
5.反映起重机械繁忙程度和载荷轻重程度的参数是(A)。
A.工作级别 B.轮压 C.起重力矩 D.起升高度 6.下列属于输送机械的是(B)。
A.堆料机 B.斗式提升机 C.机船 D.翻车机
7.下列运输机械中与其他三种不是同一类型的是(C)。
A.气力输送机 C.斗式提升机 C.机船 D.輥子输送机
8.中短距离曲线路径输送需烘干的稻谷,可应用下列哪种机械(D)。
A.板式输送机 C.刮板式输送机 C.托盘搬运车 D.气力输送机 9.下列不属于堆垛用起升车辆的是(C)。
A.平衡重式叉车 C.插腿式叉车 C.托盘搬运车 D.托盘式垛车 10.应用最广泛的叉车是(A).A.平衡重式叉车 C.插腿式叉车 C.内燃式叉车 D.前移式叉车
11.适合于窄道作业,有利于搬条形货物的叉车是(D)。
A.内燃式叉车 C.电动式叉车 B 插腿式叉车 D.侧面式叉车 12.自动导向搬运车系统的英文缩写是(A);
A.AGVS C.ABS C.AS/RS D.PLC 13.下列关于货架说法不正确的是(C)。
A.移动式货架可节省通道面积,有普通商品货架和移动式托盘货架两种类型。B.重力式货架的优点是保证货物的先进先出、空间利用率极高、进出货式叉车或巷道堆垛机行程最短。
C.旋转式货架适于单一大批量物品的存取,易管理,投资少。D.旋转式货架拣货路线短,拣货效率高,便于库存管理。14.大型库的库容量为(D)。
A.2000托盘以上 C.3000托盘以上 B.4000托盘以上 D.5000托盘以上 15.下列说法不正确的是(D)。
A.集装既是一种包装形式,又是一种运输或储存形式。
B.集装单元化的实质是要形成集装单元化系列,即由货物单元、集装器具、物料搬运技术装备设备和输送设备等组成的系统。
C.集装单元化是will系统的核心内容和主要方式。
D.集装单元化适合于小批量、短距离输送的物资,是采用自动化管理的现代科学技术。16.托盘中使用量最大的是(A)。
A.平托盘 C.柱式托盘 B.箱式托盘 D.轮式托盘
17.平托盘按叉车插入方式分类如下。较为灵活的是(D)。
A.单向叉入型 C单面使用型 B..三向叉入型 D.四向叉入式 18.塑料纸平托盘一般是(C)。
A.单面型 B.单面使用型 C.双面使用型 D.单面单翼型
(三)多选题
1.物流搬运技术装备的主要作用有(ABCDE)。
A.提高装卸效率,节约劳动力,减轻装卸工人劳动强度,改善劳动条件 B.缩短作业时间,加速车辆周转 C.提高装卸质量
D.降低物流搬运作用成本
E.充分利用货位,加速货物周转,减少货物堆码的场地面积 2.下列属于臂架起重机械的有(ABCDE)。A.桅杆起重机 B.甲板起重机 C.流动起重机 D.门座起重机 E.浮式起重机
3.起重机的工作速度有(ABC)。A.起升速度 B.变幅速度 C.旋转速度 D.变频速度 E.下落速度
4.下列运输机械中能用于中短距离需倾斜给料的机械有(ABC)。A.带式输送机 B.刮板式输送机 C.埋刮板式输送机 D.斗式提升机 E.棍子输送机
5.带式输送机布置形式有(ABCDE)。A.水平式 B.倾斜式
C.带凸弧曲线式 D.带凹弧曲线式 E.带凸凹弧曲线式
6.下列关于货架说法正确的是(ABCD)。A.货柜式货架一般用于储存小件、零件货物
B.托盘式货架用来存放装有货物托盘的货架,可实现机械化装卸作业,便于单元化存取 C.悬臂式货架用于长条形材料存放 D.贯通式货架属于通道式货架的一种
E.所有的通道式货架均提高所使用不同的机械类型预留一定宽带的通道,便于机械化操作 7.下列属于立体仓库中运用的主要作业设备的有(ABC)。A.有轨巷道堆垛起重机 B.无轨巷道堆垛起重机 C.普通叉车 D.牵引车 E.振动输送机
8.现代分拣系统的基本构成包括(ABCE)。A.前处理设备 B.分拣运输机系统 C.后处理设备 D.给料系统 E.控制装置及计算机管理
9.下列属于通用分拣机的有(AB)。A.翻盘式分拣机 B.胶带分拣机 C.悬挂式分拣机 D.电子称量分拣机 E.信函自动分拣系统
10.高架仓库按其在生产和流通中的作用可分为(AB)。A 单纯储存高架仓库 B 陪送中心式高架仓库 C 整体式高架仓库 D 分离式高架仓库 E 大型仓库
11.下列关于自动仓储系统发展趋势说法正确的有(ABCDE)。A 自动化程度不断提高 B 与工艺流程结合更为紧密 C 储存货物品种多样化 D 提高仓储入库周转率 E 提高仓库运转的可靠性和安全性及降低燥声 12.下列属于特种专用托盘的有(ABCE)。A 航空托盘 B 油桶专用托盘 C 长尺寸物托盘 D 高密度合成板托盘 E 托盘货架式托盘
13.我国联运托盘的规格尺寸主要有(BCE)。A 800mm×800mm B 800mm×1000mm C 800mm×1200mm D1000mm×1000mm E1000mm×1200mm
(四)间答题
1.简述物流技术及其装备在物流系统中的地位和作用
答:1.物流技术及其装备是提高物流系统效率的主要手段;2.物流技术及其装备是反映物流系统水平的主要标志;3.物流技术及其装备是构筑物流系统的主要成本因素。2.简述叉车及其特点
答:叉车又称铲车,叉车取货机,是物流领域最常见的具有装卸 搬运双重功能的机械。它以货叉作为主要的取货装置,依靠液压起升 升降货物,由轮胎式形式系统实现货物的水平搬运。
叉车的特点是具有很强的通用性,具有装卸和搬运的双重功能,很强的灵活性。3.简述仓储机械的特点
答:1.仓储机械技术装备一般在物流据点内工作,其作用场所较固定,工作范围相对较小,运行路线较固定;2.安全性、节能性、环保性 经济性要求高;3.机械化、自动化程度高;4.专业化和标准化程度高。4.简述货架的作用和分类
答:货架是一种架势结构物,可充分利用仓库空间,提高库容利用率,扩大仓库储存能力,使存入货架的货物互不挤压,损耗降低;同时存取方便,便于清点及计量,提高物资存储质量。货架的种类有通道式货架、移动式货架、重力式货架和旋转式货架。5.简述自动仓储系统的概念和优点
答:自动仓储系统(AS/RS)是指采用高层货架储存货物,用起重、装卸、运输机械设备进行货物出库和入库作业的系统。
其优点:1.能大幅度地减少占地面积和提高库容;2.提高仓库出入库频率;3.提高仓库管理水平;4.容易实现先入先出,减少货损;5.采用自动化技术后,能较好的适应黑暗、有毒、低温等特殊场合的需要。6.简述集装单元化原则
答:1.集装单元器具标准化原则;2.集装单元化的通用化、系统化、配套化原则;3.集装单元化的集散化、直达化、装满化原则;4.集装单元化的效益化原则。7.简述包装的定义和功能
答:包装是为在流通过程中保护产品,方便储运,促进销售,按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物的总体名称,也只为了达到上述目的而采取容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法的操作活动,其功能在于:1.保护产品;2.方便储运;3.促进销售。8.简述托盘的应用
答:托盘有托盘联运和专用托盘两种。
托盘联运是托盘的重要使用方式,又称一贯托盘运输,是指将载货托盘货体,从发货人开始,通过装卸、运输、转运、保管、配送等物流环节,将托盘货体原封不动地送达收货人的一种“门到门”运输方法。
专用托盘是按某一领域的要求,在这一领域的各个环节,采用专用托盘作为贯通一气的手段,实际上是这一领域的托盘联运。
(五)论述题
1.物流技术装备应用配置原则
答:1)物流技术装备配置的合理性原则;2)物流系统运作的快速性、及时性、准确性和经济性原则;3)选用物流工器具和设备的标准化原则;4)具有较强的灵活性、适应性原则;5)充分利用空间;6)减少人员的搬运。2.试述堆垛起重机的类型和工作特点
答:堆垛起重机按照机构不同可分为桥式堆垛起重机和巷道堆垛起重机。
桥式堆垛机起重机具有起重机和叉车的双重结构的特点,具有桥架和回小车。货架和仓库顶棚之间需要一定的空间,但受到立柱高度的限制的作业高度不高,主要适用于12米以下中等跨度的仓库中笨重和长大物料的搬运和堆垛。
巷道堆垛起重机沿着货架仓库巷道内的轨道进行,作业高度提高,适用于各种高度的高层货架仓库,可以实现半自动、自动和远距离集中控制。3.试述集装单元化的概念和特点
答:集装单元化是以集装单元为组织基础的装卸、搬运、储存和运输等物流活动的方式。集装单元化的特点:是1)通过标准化、通用化配套化和系统化,实现物流功能作业的机械化、自动化;2)物品的移动简单、减少重复搬运次数、缩短作业时间和提高效率、装卸机械的机动性增强;3)改善劳动条件、降低劳动强度和提高劳动生产率和物流载体利用率;4)物流各功能环节中便于衔接、容易进行物品的数量检验,清点交接简便,减少差错;7)能有效地保护物品,防止物品的破损、污损和丢失;8)集装单元化的缺点是作业有间歇、需要宽阔的道路和良好的路面、托盘和集装箱自身的体积及重量的原因,是物品的有效装卸减少。
4.试述托盘的概念和特点 答:托盘是指为了使物品能有效地装卸、运输、保管,将其按照一定的数量组合放置于一定形状的台面上,这种台面有供叉车从下部叉入将台板托起的叉入口,以这种结构为基本结构的平板台板和在这种基本机构基础上所形成的,各种形式的集装箱都可称为托盘。托盘的特点有:1)自重量小,用于装卸、运输托盘本身所消耗的劳动较小,无效运输及装卸相比较集装箱要小;2)返空容易,返空时占用运力很少,由于托盘运价不高又很容易相互替代,互以对方托盘抵补。无须向集装箱那样必有固定归属者,返空比集装箱容易;3)装盘容易。不需要向集装箱那样深入到箱体内部,装盘后可采用捆扎、紧包等技术处理,使用时简便;4)装载量有限,装载量虽较集装箱小,但也能集中一定数量,比一般包装的组合量大;5)保护性比集装箱差,露天存放困难,需要有仓库等配套设施。5.试述包装技术装备的作用
答:包装技术装备的作用在于:1.大幅度地提高生产效率;2.改善劳动条件,降低劳动强度;3.节约原材料,降低产品成本;4.保证产品卫生,提高包装质量;5.降低包装成本,节约储存费用;6.延长保质期,方便产品流通;7.减少包装场地面积,节约基建投资。8.自动分拣系统一般由哪几个部分组成?基本技术要求有哪些?
答:现代分拣系统的基本构成包括前处理设备(混杂一起的物品的入)、分拣运输机系统和后处理设备(分拣后物品的输出)、控制装置计算机管理等四部分组成。
(1)前处理设备。指在分拣机之前向分拣机输送分拣物的进给台及 辅助性运输机和作台等。进给台的主要功能有两个:1)操作人员用输入装置将各个分拣物的目的地址送入分拣系统,作为该物品的分拣作业命令;2)控制分拣物进入分拣机的时间和速度,保证分拣机准确的进行分拣。其他辅助性输送机则是向进给台输送分拣物,可根据分拣 现场的要求和条件进行。
(2)分拣机。分拣机是分拣系统的核心设备,主要用来将分拣物分到规定场地的分流处理。由于不同行业、不同部门的分拣对象在尺寸、质量和外形等方面都有很大的差别,对分拣方式、分拣速度、分拣口多少等要求也不相同,因此分拣机的种类也很繁杂。采用不同的分拣配置不同的前处理设备和后处理设备,可以组成适合各种不同需要分拣系统。(3)后处理设备。指设置在分拣机后面的分拣溜槽及其他辅助设备,通常在分拣机的每一个出口设置一个分拣溜槽,每一个溜槽储存同个分拣目的地的分拣物。分拣溜槽越多,可以同时进行分拣的目的地也越多,分拣系统服务的范围就越大。通常采用钢板或塑料制成的光溜槽,也有采用带子的溜槽,还有的采用分岔溜槽来增加分拣口量。分拣物通常是从溜槽出口由人工收集和装车发运,也有的利用伸缩带式输送机或其他输送机组成后处理系统,以提高分拣效率。
(4)控制装置及计算机管理。自动分拣系统的基本技术要求有:1)能够迅速准确地分拣物品,且分拣差错率低;2)分拣能力强;3)分拣系统对分件物品的大小、形状、质量、包装形式及材质等因素的适应范围要宽;4)工作是对分拣物品的冲击和震动要小;5)分拣作业中操作人输入分拣命令简单方便;6)自动控制和计算机管理的功能完善,性能安全可靠。
第四篇:高电压技术习题与答案
第一章
气体放电的基本物理过程
一、选择题
1)
流注理论未考虑的现象。
A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场
2)
先导通道的形成是以的出现为特征。
A.碰撞游离 B.表面游离 C.热游离 D.光游离
3)
电晕放电是一种。
A.自持放电
B.非自持放电
C.电弧放电
D.均匀场中放电
4)
气体内的各种粒子因高温而动能增加,发生相互碰撞而产生游离的形式称为。
A.碰撞游离
B.光游离
C.热游离
D.表面游离
5)
______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷
B.钢化玻璃
C.硅橡胶
D.乙丙橡胶
6)
以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件?
A.大雾
B.毛毛雨
C.凝露
D.大雨
7)
污秽等级II的污湿特征:大气中等污染地区,轻盐碱和炉烟污秽地区,离海岸盐场3km~10km地区,在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少,其线路盐密为。
A.≤0.03
B.>0.03~0.06
C.>0.06~0.10
D.>0.10~0.25
8)
以下哪种材料具有憎水性?
A.硅橡胶
B.电瓷
C.玻璃
D金属
二、填空题
9)
气体放电的主要形式:、、、、10)
根据巴申定律,在某一PS值下,击穿电压存在值。
11)
在极不均匀电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压。
12)
流注理论认为,碰撞游离和
是形成自持放电的主要因素。
13)
工程实际中,常用棒-板或
电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14)
气体中带电质子的消失有、复合、附着效应等几种形式
15)
对支持绝缘子,加均压环能提高闪络电压的原因是。
16)
沿面放电就是沿着
表面气体中发生的放电。
17)
标准参考大气条件为:温度,压力
kPa,绝对湿度
18)
越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越______
19)
等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法
20)
常规的防污闪措施有:
爬距,加强清扫,采用硅油、地蜡等涂料
三、计算问答题
21)
简要论述汤逊放电理论。
22)
为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?
23)
影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些?
24)
某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度,湿球温度,气压的大气条件下,问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?(空气相对密度)
25)
某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站,问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时,其试验电压应为多少kV?
第二章
气体介质的电气强度
一、选择题
1)
SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是______。
A.无色无味性 B.不燃性 C.无腐蚀性 D.电负性
2)
冲击系数是______放电电压与静态放电电压之比。
A.25% B.50% C.75% D.100%
3)
在高气压下,气隙的击穿电压和电极表面______有很大关系
A.粗糙度
B.面积 C.电场分布 D.形状
4)
雷电流具有冲击波形的特点:______。
A.缓慢上升,平缓下降
B.缓慢上升,快速下降
C.迅速上升,平缓下降 D.迅速上升,快速下降
5)
在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压______。
A..小
B.大
C.相等
D.不确定
二、填空题
6)
我国国家标准规定的标准操作冲击波形成______。
7)
极不均匀电场中,屏障的作用是由于其对______的阻挡作用,造成电场分布的改变。
8)
下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段:、、。
9)
调整电场的方法:______电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形
三、计算问答题
10)
保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合?为什么?
11)
某1000kV工频试验变压器,套管顶部为球形电极,球心距离四周墙壁均约5m,问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下,当变压器升压到1000kV额定电压时,球电极不发生电晕放电?
12)
一些卤族元素化合物(如SF6)具有高电气强度的原因是什么?
第三章
液体和固体介质的电气特性
一、选择题
1)
电介质按极性强弱分类,在下面的介质中,弱极性电介质有______,中性电介质有______,强极性电介质有______。
A.H2
B.N2
C.O2
D.CO2
E.CH4
F.空气
G.水
H.酒精
I.变压器油
J.蓖麻油
2)
按照国家标准GB11021-1989“电气绝缘的耐热性评定和分级”将各种电工绝缘材料耐热程度划分等级,以确定各级绝缘材料的最高持续工作温度。其中A级绝缘材料的最高持续温度是______,F级绝缘材料的最高持续温度是______。
A.90
B.105
C
.120
D.130
E.155
F.180
二、填空题
3)
影响液体电介质击穿电压的因素有______、______、______、______、______。
4)
固体介质的击穿形势有______、______、______。
5)
电介质是指______,根据化学结构可以将其分成______、______、______。
6)
电介质极化的基本形式有______、______、______、______、______。
7)
介质损失角正切的计算公式是_______,表示______。
8)
一般来说,标准电容器采用______绝缘,电力电容器采用______绝缘,为什么?
9)
两个标准油杯,一个是含杂质较多的油;另一个是含杂质较少的油,试问:(1)当施加工频电压时,两杯油击穿电压______。(2)当施加雷电冲击电压时,两杯油击穿电压______,是因为______。
10)
纤维等杂质对极不均匀电场下变压器的击穿电压影响较小,这是因为______。
11)
介质热老化的程度主要是由______和_______来决定的。
12)
转向极化程度与电源频率和温度有关,随着频率的增加,极化率______,随着温度的增加,极化程度______。
13)
纯净液体介质的击穿理论分为______和_______。
14)
影响固体介质击穿电压的主要因素有______、______、______、______、______。
三、计算问答题
15)
测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压?
第四章
电气设备绝缘预防性试验
一、选择题
1)
下面的选项中,非破坏性试验包括______,破坏性实验包括______。
A.绝缘电阻试验
B.交流耐压试验
C.直流耐压试验
D.局部放电试验
E.绝缘油的气相色谱分析
F.操作冲击耐压试验
G.介质损耗角正切试验
H.雷电冲击耐压试验
二、填空题
2)
根据绝缘特征的诊断规则的不同,可将诊断方法可以分为______、______、______。
3)
当绝缘良好时,稳定的绝缘值______,吸收过程相对_______;绝缘不良或受潮时,稳定的绝缘电阻值______,吸收过程相对______。
4)
测量泄漏电流的方法有______和_______。其中______测量泄漏电流更好,因为______。
5)
目前实用的局部放电测量的方法,使用得最多的测量方法是______、______、______。
6)
在局部放电测量中,称为______,是指______。
7)
用阻抗法进行局部放电测量,阻抗Z的位置很重要,根据Z位置不同,可以分为______和______。如果试样电容很大的话,这里应该使用______,因为______。
8)
在对电力设备绝缘进行高电压耐压试验时,所采用的电压波形有______、______、______、______。
三、计算问答题
9)
正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下?
10)
如图所示,介质的三电容模型,试推导说明视在放电电荷量q与介质中真实放电电荷qr之间的关系,要求写出推导过程。
第五章
绝缘的高压试验
一、选择题
1)
用铜球间隙测量高电压,需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度?
A
铜球距离与铜球直径之比不大于0.5
B
结构和使用条件必须符合IEC的规定
C
需进行气压和温度的校正
D
应去除灰尘和纤维的影响
2)
交流峰值电压表的类型有:
A电容电流整流测量电压峰值
B整流的充电电压测量电压峰值
C
有源数字式峰值电压表
D
无源数字式峰值电压表
3)
关于以下对测量不确定度的要求,说法正确的是:
A
对交流电压的测量,有效值的总不确定度应在±3%范围内
B
对直流电压的测量,一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应不超过±4%
C
测量直流电压的纹波幅值时,要求其总不确定度不超过±8%的纹波幅值
D
测量直流电压的纹波幅值时,要求其总不确定度不超过±2%的直流电压平均值。
4)
构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1,负荷电容C2,波头电阻R1和波尾电阻R2,为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压,应使______。
A.C1>>C2、R1>>R2 B.C1>>C2、R1<<R2
C.C1<<C2、R1>>R2 D.C1<<C2、R1<<R2
5)
用球隙测量交直流电压时,关于串接保护电阻的说法,下面哪些是对的?
A
球隙必须串有很大阻值的保护电阻
B
串接电阻越大越好
C
一般规定串联的电阻不超过500Ω
D
冲击放电时间很短,不需要保护球面。
6)
电容分压器的低压臂的合理结构是______。
A低压臂电容的内电感必须很小
B
应该用同轴插头,插入低压臂的屏蔽箱
C
电缆输入端应尽可能靠近电容C2的两极。
D
abc环路线应该比较长
7)
标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是:
A
测量冲击全波峰值的总不确定度为±5%范围内
B
当截断时间时,测量冲击截波的总不确定度在±5%范围内
C当截断时间时,测量冲击电压截波的总不确定度在±4%范围内
D测量冲击波形时间参数的总不确定度在±15%范围内
8)
光电测量系统有哪几种调制方式:
A
幅度-光强度调制(AM-IM)
B
调频-光强度调制(FM-IM)
C
数字脉冲调制
D
利用光电效应
二、填空题
9)
交流高电压试验设备主要是指______。
10)
试验变压器的体积和重量都随其额定电压值的增加而急剧增加,试验变压器的额定容量Pn应按______来选择。
11)
在电压很高时,常采用几个变压器串联的方法,几台试验变压器串联的意思是______。
12)
如果串级数为n,串级变压器整套设备的装置总容量W装为______,随着串级数的增加,装置的利用率明显下降,一般串级数n______。
13)
串级数为4级试的串级试验变压器的利用率为______。
14)
试验变压器容性试品上的电压的电压升高,分为______和______。
15)
利用高压实验变压器产生操作冲击波,而不用冲击电压发生器来产生冲击波,是因为______。
16)
电力系统外绝缘的冲击高压试验通常可以采样15次冲击法,即是______。
17)
用高压静电电压表测量稳态高电压的优点是______;缺点是______。
18)
冲击电压发生器的原理是______。
19)
在冲击电压发生器的等效电路中,若考虑回路电感效应,为获得非振荡冲击波的条件是_________
20)
冲击电流的试验设备的功用是______。
21)
测量冲击大电流的仪器有______和______。
22)
实验室测量冲击高电压的方法有______。
23)
影响球隙测量电压的可靠性的因素有______和______。
24)
常用的冲击电压分压器有______。
25)
为了补偿分压器的对地电容,在分压器的高压端安装一个圆伞形______。
三、计算问答题
26)
一台测工频高电压的电阻分压器,额定电压为100kV(有效值),阻值为4MΩ,对地杂散电容为1000pF,求由杂散电容引起的峰值和相位测量误差,以及在额定测量电压下热耗的功率值。
27)
压充电标准电容器有什么功用?
28)
高压直流分压器的选择原则是什么?
29)
35kV电力变压器,在大气条件为,℃
时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大?球隙距离为多少?
30)
怎样选择试验变压器的额定电压和额定容量?设一被试品的电容量为4000pF,所加的试验电压有效值为400kV,试求进行这一工频耐压试验时流过试品的电流和该试验变压器的输出功率。
31)
高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种?
32)
在说明多极冲击电压发生器动作原理时,为什么必须强调装置对地杂散电容所起的作用?
33)
某冲击电压发生器的等效电路如图8-13所示。已知C1为20nF,C2为2nF,阻尼电阻Rd为100Ω,若要获得标准雷电冲击波形,设暂不计L的影响,请用近似公式计算Rf,Rt。
34)
冲击电流波形有哪两类?
35)
对两类冲击波,中国和IEC标准怎么规定的?
36)
简述冲击电流发生器的基本原理。
37)
名词解释:50%放电电压
38)
简述对冲击电压测量系统响应特性的要求。
39)
测量高电压的弱电仪器常受一些电磁干扰,干扰来源主要有哪些?
40)
简述高电压试验时的抗干扰措施。
41)
利用试验变压器产生操作冲击电压波以及电力变压器进行感应操作冲击电压波试验时,为什么波长时间TZ与铁心中的起始磁通量和铁心的饱和磁通量相关?
42)
串级倍压直流高压装置的串级数受到什么因素的制约?
第六章
输电线路和绕组中的波过程
一、选择题
1)
波在线路上传播,当末端短路时,以下关于反射描述正确的是______。
A.
电流为0,电压增大一倍
B.
电压为0,电流增大一倍
C.
电流不变,电压增大一倍
D.
电压不变,电流增大一倍
2)
下列表述中,对波阻抗描述不正确的是______。
A.
波阻抗是前行波电压与前行波电流之比
B.
对于电源来说波阻抗与电阻是等效的C.
线路越长,波阻抗越大
D.
波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关
3)
减少绝缘介质的介电常数可以______电缆中电磁波的传播速度。
A.降低
B.提高
C.不改变
D.不一定
二、填空题
4)
电磁波沿架空线路的传播速度为______。
5)
传输线路的波阻抗与______和______有关,与线路长度无关。
6)
在末端开路的情况下,波发生反射后,导线上的电压会______。
7)
波传输时,发生衰减的主要原因是______、______、______。
8)
Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点,行波在A点将发生折射与反射,反射系数的β取值范围为______。
三、计算问答题
9)
简述波传播过程的反射和折射。
10)
波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同?
11)
彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方。
第七章
雷电放电及防雷保护装置
第八章
电力系统防雷保护
一、选择题
1)
根据我国有关标准,220kV线路的绕击耐雷水平是______。
A.12kA
B.16kA
C.80kA
D.120kA
2)
避雷器到变压器的最大允许距离______。
A.
随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大
B.
随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大
C.
随来波陡度增大而增大
D.
随来波幅值增大而增大
3)
对于500kV线路,一半悬挂的瓷绝缘子片数为______。
A.24
B.26
C.28
D.30
4)
接地装置按工作特点可分为工作接地、保护接地和防雷接地。保护接地的电阻值对高压设备约为______
A.0.5~5
B.1~10
C.10~100
D小于1
5)
在放电厂和变电站中,对直击雷的保护通常采用哪几种方式?
A.
避雷针
B.
避雷线
C.
并联电容器
D.
接地装置
二、填空题
6)
落雷密度是指______。
7)
雷电波的波头范围一般在______到______范围内,在我国防雷设计中,通常建议采用______长度的雷电流波头长度。
8)
埋入地中的金属接地体称为接地装置,其作用是______。
9)
中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放电的天数Td范围为______。
10)
对于500kV的高压输电线路,避雷线的保护角一般不大于______。
11)
输电线路防雷性能的优劣,工程上主要用______和______两个指标来衡量。
12)
GIS的绝缘水平主要取决于______。
13)
降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止______的有效措施。
14)
避雷针加设在配电装置构架上时,避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于______m。
15)
我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器______kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。
三、计算问答题
16)
防雷的基本措施有哪些?请简要说明。
17)
电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么?
18)
感应过电压是怎么产生的?请介绍简单的计算公式。
19)
简述避雷针的保护原理和单根保护范围的计算。
第九章
内部过电压
第十章
电力系统绝缘配合一、选择题
1)
空载线路合闸的时候,可能产生的最大过电压为______。
A.1.5
B.2
C.3
D.4
2)
在110kV~220kV系统中,为绝缘配合许可的相对地操作过电压的倍数为______。
A.4.0倍
B.3.5倍
C.3.0倍
D2.75倍
3)
空载线路合闸过电压的影响因素有______。
A.合闸相位
B.线路损耗
C.线路上残压的变化
D.单相自动重合闸
4)
以下属于操作过电压的是______。
A.工频电压升高
B.电弧接地过电压
C.变电所侵入波过电压
D.铁磁谐振过电压
二、填空题
5)
在中性点非直接接地系统中,主要的操作过电压是______。
6)
对于220kV及以下系统,通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的______倍的操作过电压。
7)
三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期,而这将加大过电压幅值,因而在超高压系统中多采用______。
8)
要想避免切空线过电压,最根本的措施就是要______。
9)
目前切空变过电压的主要限制措施是采用______。
10)
工频耐受电压的确定,通常是通过比较______和______的等值工频耐受电压来完成的。
11)
在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下,线路绝缘水平主要由______来决定。
12)
设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH和1000pF,则当切除该空载变压器时,设在电压为l00kV、电流为10A时切断,则变压器上可能承受的最高电压为______。
三、计算问答题
13)
简述电力系统中操作过电压的种类及其产生过程。
14)
试说明电力系统中限制操作过电压的措施。
15)
为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压?
16)
简述绝缘配合的原则和基本方法。
第一章
气体放电的基本物理过程
一、选择题
1、B2、C3、A4、C5、B6、D7、C8、A
二、填空题
9、答案:辉光放电、电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电
10、极小(最低)
11、提高
12、光电离
13、棒-棒
14、扩散
15、改善(电极附近)电场分布
16、固体介质17、101.318、低19、20、增加
三、计算问答题
21、当外施电压足够高时,一个电子从阴极出发向阳极运动,由于碰撞游离形成电子崩,则到达阳极并进入阳极的电子数为eas个(α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数;s为间隙距离)。因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为(eas-1)个。这些正离子在电场作用下向阴极运动,并撞击阴极.若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r个(r为正离子的表面游离系数)有效电子,则(eas-1)个正离子撞击阴极表面时,至少能从阴极表面释放出一个有效电子,以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子,则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(eas-1)=1。
22、(1)当棒具有正极性时,间隙中出现的电子向棒运动,进入强电场区,开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升,到放电达到自持、爆发电晕之前,在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后,其中的电子就进入棒极,而正离子仍留在空间,相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近,积聚起正空间电荷,从而减少了紧贴棒极附近的电场,而略为加强了外部空间的电场。这样,棒极附近的电场被削弱,难以造成流柱,这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。
(2)当棒具有负极性时,阴极表面形成的电子立即进入强电场区,造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后,电子就不再能引起电离,而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极,其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极,但由于其运动速度较慢,所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷,而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小,对外电场的影响不大,而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强,因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。
23、(1)电场分布情况和作用电压波形的影响
(2)电介质材料的影响
(3)气体条件的影响
(4)雨水的影响
24、查《高电压工程》52页图2-24曲线4可知,距离为4m的棒-极间隙,其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压=1300kV
查《高电压工程》65页图3-2可得空气绝对湿度。从而再由图3-1求得参数。求得参数=1300/(500×4×0.95×1.1)=0.62,于是由图3-3得指数。
空气密度校正因数
湿度校正因数
所以在这种大气条件下,距离为4m的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为
25、查《高电压工程》附录A中的表A-2,亦即GB311.1-1997的规定可知,35kV母线支柱绝缘子的1min干工频耐受电压应为100kV,则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min干工频耐受电压试验时,其耐受电压U应为
第二章
气体介质的电气强度
一、选择题
1、D2、B3、A4、C5、A
二、填空题6、250/25007、空间电荷
8、先导、主放电、余光
9、增大
三、计算问答题
10、保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样,当有一过电压作用于两设备时,总是保护设备先击穿,进而限制了过电压幅值,保护了被保护设备
11、此球形电极与四周墙壁大致等距离,可按照上述的同心球电极结构来考虑。变压器的球电极为同心球的内电极,四周墙壁为同心球的外电极。
按题意须保证点要求升压到1000kV(有效值)时,球电极表面最大场强小于球电极的电晕起始场强,即保证
将U=1414V峰值,R=500cm,代入此不等式,算得r=60cm时球电极表面最大场强=26.7kV/cm,小于同心球内电极的电晕起始场强=27.1
kV/cm。球电极的起始电晕电压=1012kV>1000kV。
因此,在这种距离四周墙壁仅5m的空间尺寸下,球电极的直径应达120cm才能保证当变压器升压到1000kV额定电压时球电极不发生电晕放电。
12、(1)由于含有卤族元素,这些气体具有很强的电负性,气体分子容易和电子结合成为负离子,从而削弱了电子的碰撞电离能力,同时又加强了复合过程。
(2)这些气体的分子量都比较大,分子直径较大,使得电子在其中的自由行程缩短,不易积聚能量,从而减少了碰撞电离的能力。
(3)电子在和这些气体的分子相遇时,还易引起分子发生极化等过程,增加能量损失,从而减弱碰撞电离的能力。
第三章
液体和固体介质的电气特性
一、选择题
1、A,B,C,D,E,F
I
H,G2、B
E
二、填空题
3、能在其中建立静电场的物质
非极性(弱极性)电介质
偶极性电介质
离子性电介质
4、电子位移极化
离子位移极化
转向极化
介质界面极化
空间电荷极化
5、交流下的介质损耗
6、杂质
温度
电压作用时间
电场均匀程度
压力
7、电击穿
热击穿
电化学击穿
8、气体
油纸
气体电介质的相对介电常数接近1,极化率极小,气体电介质的损耗就是电导损耗,当电场强度小于使气体分子电离所需要值时,气体介质损耗很小,所以标准电容器采用气体绝缘。
而电力电容器采用油纸绝缘是因为油纸绝缘具有优良的电气性能,干纸和纯油组合后,油填充了纸中薄弱点的空气隙,纸在油中又起了屏障作用,使总体的耐电强度提高很多。
9、差别很大
差别很小
冲击击穿电压作用时间太短,杂质来不及形成桥
10、不均匀场强处扰动大,杂质不易形成桥
11、温度
介质经受热作用时间
12、减小
先增加后减小
13、电子碰撞电离理论
气泡击穿理论
14、电压作用时间
电场均匀程度
温度
累积效应
受潮程度
三、计算问答题
15、答:因为直流电压作用下的介质损失仅有漏导损失,而交流作用下的介质损失不仅有漏导损失还有极化损失。所以在直流电压下,更容易测量出泄漏电流。
第四章
电气设备绝缘预防性试验
一、选择题
1、ADEG
BCFH
二、填空题
2、逻辑诊断
模糊诊断
统计诊断
3、较高
较慢
较低
较快
4、微安表直读法
光电法
光电法
安全,可靠,准确度高
5、绝缘油的气相色谱分析
超声波探测法
脉冲电流法
6、视在放电量
三电容模型里总电容上的放电量
7、串联法
并联法
并联法
防止试样上很大的放电电流通过阻抗Z8、直流
交流
雷电过电压
操作冲击波
三、计算问答题
9、答:正接法一般应用于实验室内的测试材料及小设备,实现样品的对地绝缘。
实际上,绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的,换句话说,就是试品的一极是固定接地的,这时就要用反接法。
10、(过程略)
第五章
绝缘的高压试验
一、选择题
1、ABCD2、ABC3、A4、B5、B6、ACD7、ABC8、ABCD
二、填空题
9、高电压试验变压器10、11、使几台变压器高压绕组的电压相叠加12、3~413、14、稳态性的电压升高
瞬态性的电压升高
15、冲击电压发生器产生长波前操作波时效率低,而且火花间隙中容易出现熄弧现象
16、被试品施加正、负极性冲击全波试验电压各15次,相邻两次冲击时间间隔应不小于1min17、吸收功率极小;外界电场对表的影响严重,不宜用于有风的环境。
28、电容器并联充电,串联放电29、20、研究雷闪电流对绝缘材料和结构以及防雷装置的热能或电动力的破坏作用。
21、分流器和罗戈夫斯基线圈
22、球隙法,分压器-峰值电压表法,分压器-示波器法,光电测量法。
23、球面的尘污和球隙间空气游离不充分。
24、电阻分压器、电容分压器、串联阻容分压器、微分积分系统
25、屏蔽环
三、计算问答题
26、解:幅值误差
相角误差
热耗的功率值
27、由于气体介质基本上无损耗,接近于理想介质,所以由它构成的电容器的电容量不受作用电压的影响,准确而稳定。这种电容器有良好的屏蔽,有无晕的电极,电容值不受周围环境的影响。
28、国际电工委员会规定不低于0.5mA。一般选择在0.5mA~2mA之间。
29、根据《规程》,35kV电力变压器的试验电压为
因为电力变压器的绝缘性能基本上不受周围大气条件的影响,所以保护球隙的实际放电电压应为
若取
也就是说,球隙的实际放电电压等于106.9kV(最大值)。因为球隙的放电电压与球极直径和球隙距离之间关系是在标准大气状态下得到的,所以应当把实际放电电压换算到标准大气状态下的放电电压U0
即
查球隙的工频放电电压表,若选取球极直径为10cm,则球隙距离为4cm时,在标准大气状态下的放电电压为105kV(最大值)。而在试验大气状态下的放电电压为
30、试验变压器高压侧电流和额定容量都主要取决于被试品的电容。
31、利用气体放电测量交流高电压,例如静电电压表;利用静电力测量交流高电压,例如静电电压表;利用整流电容电流测量交流高电压,例如峰值电压表;利用整流充电电压测量交流高电压,例如峰值电压表。
32、因为对地杂散电容引起容易高频振荡,产生冲击过电压。
33、解:
解得
Rf=103Ω
Rt=3179.5Ω
34、第一类:电流从零值以较短的时间上升到峰值,然后以近似指数规律或强阻尼正弦波形下降到零。第二类冲击电流波形近似为方波。
35、第一类波形,中国和IEC标准规定了4种该类冲击波,即1μs/20μs,4μs/10μs,8μs/20μs和30μs/80μs冲击电流波。第二类规定的冲击电流波形峰值持续时间规定为500μs,1000μs,2000μs,或者2000μs与3200μs之间。
36、由一组高压大电容量的电容器,先通过直流高压并联充电,充电时间为几十秒到几分;然后通过触发球隙的击穿,并联地对试品放电,从而在试品上流过冲击大电流。
37、球隙的冲击放电电压是有分散性的,球隙的50%放电电压是指在此电压作用下,相应的球间隙距离的放电概率为50%
38、标准规定:对于认可的冲击电压测量系统,在测量波前时间为Tf的雷电标准冲击电压时,它的过冲β和部分阶跃响应时间Tα
与Tf的比值,应处在图9-13中的剖面线所划的范围以内。测量波前截断波时,除了要满足这一要求外,还规定了实验阶跃响应时间TN和部分响应时间Tα应满足另一附加要求。即。当考虑测量雷电冲击电压时,要求它的部分响应时间,而且实验响应时间。当考虑测量雷电冲击电压波前截波时,要求,而。
39、测量用的射频同轴电缆外皮中通过的瞬态电流引起的干扰,间隙放电时产生的空间电磁辐射,仪器电源线引入的干扰
40、改善接地回线;实验室采用全屏蔽;专为应用于高压测试中的通用数字示波器及其附属设备建一小屏蔽室或屏蔽盒;分压器应置于紧靠集中接地极的地点,并以最短的连线相接;由分压器到测量仪器敷设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线;测量电缆采取两端匹配的接线方式;测量电缆长度应尽可能短;采用双屏蔽同轴电缆,或在单屏蔽同轴电缆外再套一金属管,甚至在双屏蔽同轴电缆外再套金属管;在测量电缆上加设共模抑制器;提高传递信号环节的信噪比。
41、答:第一个半波持续的时间取决于铁心饱和出现的时刻,也就是取决于饱和磁通量和初始磁通量的差值。理论上说,做了第一次操作波试验后,铁心上会留下同向剩磁,在做第二次同极性操作波试验时,波长会有所缩短。
42、答:电路的随级数n的平方倍关系上升,随n的立方倍关系上升。当级数n超过一定值时,再增加n也无助于输出电压的增加,而元件数量和整个结构高度去会随n而正比上升。
第六章
输电线路和绕组中的波过程
一、选择题
1、A2、C3、B
二、填空题4、3×m/s5、单位长度电感和电容
6、提高一倍
7、导线电阻和线路对地电导
大地电阻和地中电流等值深度的影响
冲击电晕的影响
8、-1≤β≤1
三、计算问答题
9、当波沿传输线路传播,遇到线路参数发生突变,即有波阻抗发生突变的节点时,会在波阻抗发生突变的节点上产生折射与反射。
10、(1)波阻抗表示同一方向的电压波与电流波的比值,电磁波通过波阻抗为Z的导线时,能量以电能、磁能的方式储存在周围介质中,而不是被消耗掉。(2)若导线上前行波与反行波同时存在时,则导线上总电压与总电流的比值不再等于波阻抗(3)波阻抗Z的数值只取决于导线单位长度的电感和电容,与线路长度无关。(4)为了区别不同方向的流动波,波阻抗有正、负号。
11、在计算线路中一点的电压时,可以将分布电路等值为集中参数电路:线路的波阻抗用数值相等的电阻来代替,把入射波的2倍作为等值电压源。这就是计算节点电压的等值电路法则,也称彼得逊法则。
利用这一法则,可以把分布参数电路中波过程的许多问题简化成一些集中参数电路的暂态计算。但必须注意,如果Z1,Z2是有限长度线路的波阻抗,则上述等值电路只适用于在Z1,Z2端部的反射波尚未回到节点以前的时间内。
第七章
雷电放电及防雷保护装置
第八章
电力系统防雷保护
一、选择题
1、A2、A3、C4、B5、AB
二、填空题
6、每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数7、8、降低接地电阻9、15~4010、15°
11、耐雷水平和雷击跳闸率
12、雷电冲击水平
13、反击14、3m15、5
三、计算问答题
16、基本措施是设置避雷针、避雷线、避雷器和接地装置。避雷针(线)可以防止雷电直接击中被保护物体,称为直击雷保护;避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷电冲击波,称为侵入波保护;接地装置的作用是减少避雷针(线)或避雷器与大地之间的电阻值,达到降低雷电冲击电压幅值的目的。
17、用是限制侵入波陡度,和降低感应雷过电压。
18、对地放电过程中,放电通道周围的空间电磁场将发生急剧变化。因而当雷击输电线附近的地面时,虽未直击导线,由于雷电过程引起周围电磁场的突变,也会在导线上感应出一个高电压来,这就是感应过电压,它包含静电感应和电磁感应两个分量,一般以静电感应分量为主。
设地面雷击点距输电线路正下方的水平距离为S,一般当S超过65m时,规程规定,导线上感应过电压的幅值可按下式计算:kV,其中,I为雷电流幅值,单位为kA;S为地面雷击点距线路的水平距离,单位为m;h为导线平均对地高度,单位为m。
19、避雷针的保护原理是当雷云放电时使地面电场畸变,在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间,以影响雷闪先导放电的发展方向,使雷闪对避雷针放电,再经过接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击。避雷针的保护范围使指被保护物体再此空间范围内不致遭受直接雷击。对于单根避雷针的保护范围,有计算公式:
式中,的单位均为m。p是避雷针的高度影响系数,时,p=1;时,;时按照120m计算。
第九章
内部过电压
第十章
电力系统绝缘配合一、选择题
1、C2、C3、ABCD4、B
二、填空题
5、弧光接地过电压6、3~47、单相重合闸
8、改进断路器的灭弧性能
9、采用阀型避雷器
10、雷击冲击耐受电压和操作冲击耐受电压
11、最大工作电压
12、kV
三、计算问答题
13、(1)空载线路合闸过电压
:包括正常空载线路合闸过电压和重合闸过电压
(2)切除空载线路过电压
(3)切除空载变压器过电压
(4)操作过电压的限制措施
14、(1)利用断路器并联电阻限制分合闸过电压:1、利用并联电阻限制合空线过电压2、利用并联电阻限制切空线过电压
(2)利用避雷器限制操作过电压
15、如图所示,切除空载长线时,主触头S1首先断开,而电阻R和辅助触头S2并未开断,因此线路上的残余电荷通过电阻R释放,电阻R能掏振荡,这时主触头两端的电压仅为R上的压降。然后辅助触头S2开断,线路上的残压已较低,辅助触头S2上的恢复电压也较低,所以断路器两端不容易发生电弧重燃,也就不至于形成很高的过电压。
16、原则:所谓绝缘配合就是根据设备在系统中可能承受的各种电压,并考虑限压装置的特性和设备的绝缘特性来确定必要的耐受强度,以便把作用于设备上的各种电压电压所引起的绝缘损坏和影响连续运行的概率,降低到在经济和运行上能接受的水平。这就要求在技术上处理好各种电压、各种限制措施和设备承受能力之间的配合关系,以及经济上协调设备投资费、运行维护费和事故损失费三者之间的关系。这样,既不因绝缘水平取得过高使设备尺寸过大,造价太贵,造成不必要的浪费;也不会由于绝缘水平取的太低,虽然一时节省了设备造价,但增加了运行中的事故率,导致停电损失和维护费用大增,最终不仅造成经济上更大的浪费,而且造成供电可靠性的下降。
绝缘配合的基本方法
(1)惯用法:按作用于绝缘上的最大过电压和最小绝缘强度的概念来配合的,即首先确定设备上可能出现的最危险的过电压;然后根据经验乘上一个考虑各种因素的影响和一定裕度的系数,从而决定绝缘应耐受的电压水平。
(2)统计法:统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐电强度都是随机变量的实际情况,在已知过电压幅值和绝缘闪络电压的概率分布后,用计算的方法求出绝缘闪络的概率和线路的跳闸率,在进行了技术经济比较的基础上,正确地确定绝缘水平。
第五篇:急救技术课程习题答案
参考答案1
一、名词解释
1.院前急救:广义的院前急救是指急、危、重病人进入医院以前的医疗急救。2.急救半径:是指急救单元所执行院前急救服务区域的半径。
3.反应时间:是指急救中心调度室接受呼救电话至救护车到达现场所需要的时间。4.平均反应时间:是指区域内每次反应时间的平均值。
5.固定术:是针对骨折的急救措施,可以防止骨折部位移动,具有减轻伤员痛苦的功效,同时能有效地防止因骨折断端的移动而损伤血管、神经等组织造成的严重并发症。
6.心搏骤停:是指病人的心脏在正常或无重大病变的情况下受到严重的打击,如急性心肌缺血、电击、急性中毒等,致使心脏突然停搏,有效泵血功能消失,引起全身严重缺血、缺氧。若及时采取正确有效的复苏措施,有可能恢复,否则即可导致死亡。
7.猝死:指平素健康的人或病情稳定或正在改善中的病人,突然发生意料之外的循环、呼吸停止,在发病6小时内死亡。
8.心源性猝死:指平素健康的人或病情稳定或正在改善中的病人,由心血管病变引发意料之外的循环、呼吸停止,在发病6小时内死亡。
9.心室颤动:又称室颤。心室肌发生极不规则的快速而又不协调的颤动。心电图表现为QRS波群消失,代之以大小不等、形态各异的颤动波,频率为200-400次/分。
10.BLS: 即basic life support的简写,为基本生命支持,又称初期复苏处理或现场急救。其主要目的是向心、脑及全身重要器官供氧,延长机体耐受临床死亡时间。
11.ACLS:为进一步生命支持。主要为在BLS基础上应用辅助设备及特殊技术,建立和维持有效的通气和循环,识别及治疗心律失常,建立有效的静脉通道,改善并保持心肺功能及治疗原发疾病。12.PLS:延续生命支持。重点是脑保护、脑复苏及复苏后疾病的防治。
13.口对口人工呼吸:为病人供应所需氧气的快速有效的方法。借助术者用力吹气的力量,把气体吹入病人的肺泡,使肺间歇性膨胀,以维持肺泡通气和氧合作用,减轻机体缺氧及二氧化碳潴留。
14.临床死亡:指延脑已处于深度抑制状态,心跳及呼吸停止,机体完全缺血,各种反射消失,但各种组织中仍然进行着微弱的代谢过程,尚存在心肺复苏及脑复苏机会的一段时间,通常有4-6分钟。15.生物学死亡:从大脑皮质开始到整个神经系统,以及其他器官、系统的新陈代谢相继停止,并出现不可逆的变化,整个机体已不可能复活,但个别组织在一定时间内仍可有极微弱的代谢活动。16.复苏体位:病人仰卧于硬质平面,头不高于胸部,并与躯干呈一直线,解开衣领及裤带。
二、选择题
1.C 2.D 3.A 4.C 5.D 6.C 7.A 8.C 9.D 10.D 11.B 12.C 13.C 14.C 15.A 16.E 17.E 18.C 19.B 20.E 21.C 22.C 23.D 24.B 25.A 26.B 27.C 28.D 29.B 30.B 31.E 32.ABCDE 33.BC 34.ABCDE 35.ABC 36.ABDE 37.ABCD 38.AB 39.ABCDE 40.BCD 41.ABCDE 42.ABCD 43.ABE 44.ABDE 45.ABDE 46.ABDE 47.ACDE 48.ACDE 49.BCDE 50.ABCE 51.ACD 52.ABCE 53.ABCD
三、填空题
1.首要环节 重要的基础 2.现场救护 途中监护 运送 3.止血 包扎 固定 搬运 4.行径 体表标志
5.保护伤口免受再污染 固定敷料、夹板、药品等 压迫止血 减轻疼痛 6.三角巾 绷带 四头带 多头带
7.减少伤部活动 减轻疼痛 防止再损伤 便于伤员搬运 8.及时 安全 迅速 安全地带 再次损伤 9.心源性、非心源性 10.急性冠脉综合征
11.各种原因所至呼吸停止、严重的电解质紊乱、严重酸碱平衡失调、药物中毒或过敏、电击雷击或溺水、麻醉和手术意外等。12.心律失常 13.心搏骤停
14.心室颤动、心电-机械分离 心室颤动 15.循环、神经
16.意识丧失 大动脉搏动消失。
17.基础生命支持、进一步生命支持、延续生命支持 18.仰颌抬颈法、仰面举颏法、托下颌法 19.14-16,18-20,30-40 20.看到病人胸部起伏 呼气时听到及感到有气体逸出。21.胸骨中、下1/3交界处 22.80-100 23.肾上腺素,早期、较大剂量和连续使用。24.1mg,3-5分钟1-3mg,0.2mg/Kg。25.左、右心室壁。5-10Ws 26.200Ws,360Ws。
27.涂导电膏/垫以生理盐水纱布,右缘第二肋间 左乳头下心尖部。28.心搏 呼吸 智能和有质量的生活/生存和劳动能力,29.循环状态 脑温 30.6.7%,5.5% 31.5 冰帽
32.完全恢复;恢复意识;去大脑皮质综合症/植物状态;脑死亡。33.中心静脉压(CVP)CVP、动脉压 尿量
四、简答题
1.答:㈠平时对呼救者的院外急救 ①危重(急救)患者:挽救生命或维持其生命体征;②急症患者:稳定病情,减轻痛苦; 避免并发症。㈡灾害战争或事故时对遇难者的院外急救 ㈢特殊任务时的救护值班 ㈣通迅网络中心的枢纽任务 ㈤普及急救知识
2.答:先排险后施救--以保证救护者和伤病员的安全;先复苏后固定--心搏呼吸骤停又有骨折时;先止血后包扎--大出血又有创口时;先重伤后轻伤--既有垂危者又有较轻的伤员时;先救治后运送--运送途中不停止抢救措施;急救与呼救并重--遇有成批伤员多人在场,分工合作;转运与监护急救相结合--安全到达目的地、减少痛苦,减少死亡。
3.答:①部位要准确,要扎在伤口近心端,尽量靠近伤口;②压力要适当,上肢为300mmHg,下肢为500mgHg;③衬垫要垫平;④时间要缩短,总体时间不能超过5小时;⑤定时要放松,每隔1小时放松一次。4.答:有六种①环形包扎法;②螺旋包扎法;③螺旋反折包扎法;④“8”字形包扎法;⑤蛇形包扎法;⑥回返式包扎法。
5.答:①心音消失;②脉搏扪不到,血压测不出;③意识突然丧失或伴有短阵抽搐;④呼吸断续,呈叹息样,后即停止;⑤瞳孔散大;⑥面色苍白兼有青紫。
6.答:CPR技术的三大要素是:口对口人工呼吸、胸外按压、体外除颤。
7.答:CPCR的分期和步骤如下:⑴基本生命支持期(BLS期):A: 开放气道;B: 呼吸支持;C: 循环支持。⑵进一步生命生命支持期(ALS期):D: 给药;E: 心电图;F: 除颤。⑶延续生命支持期(PLS期):G: 估计可治性,判断死因;H: 保持和恢复人的智能活动;I: 加强监护。
8.答:BLS的主要目的是向心、脑及全身重要器官供氧,延长机体耐受临床时间。ALS主要为BLS基础上应用辅助设备及特殊技术,建立有效的静脉通路,改善并保持心肺功能及治疗原发病。PLS重点是脑保护、脑复苏及复苏后疾病的防治。
9.答:①胸部创伤引起心搏骤停者;②胸廓畸形或严重肺气肿、心包填塞者;③经常规胸外心脏按压10-15分钟(最多不超过20分钟)无效者;④动脉内测压条件下,胸外心脏按压时的舒张压小于5.33kPa(40mmHg)。10.答:①冠状动脉灌注压(可预测自主循环是否恢复);②动脉收缩压(预测血流量);③最终生存率和出院率。
11.答:有效指征:①缺氧情况明显改善;②瞳孔由大变小;③按压时可扪及大动脉搏动,肱动脉收缩压≥8.0kPa(60mmHg);④有知觉反射、呻吟或出现自主呼吸。无效指征:①按压时摸不到大动脉搏动;②已出现的有效指标又消失;③瞳孔始终散大或进行性散大,对光反应消失。
12.答:脑死亡指包括脑干在内的全部脑组织的不可逆损害。脑死亡的诊断涉及体征、脑电图、脑循环和脑代谢等方面,主要包括:①持续深昏迷,对外界刺激全无反应;②无自主呼吸;③无自主运动,肌肉无张力;④脑干功能和脑干反射大部或全部丧失,体温调节紊乱;⑤脑电图呈等电位;⑥阿托品实验无反应:静脉滴注阿托品1-2mg,心率不增快;⑦排除抑制脑功能的可能因素,如低温、严重代谢紊乱和内分泌紊乱、肌松药和其他药物的作用等。一般需观察24-48小时方能作出结论。
13.答:高压氧一方面提高了血液和组织的氧张力,增加了脑组织中氧的弥散距离,对脑水肿时脑细胞的供氧十分有利,另一方面由于高浓度氧对血管的直接刺激,引起血管收缩,血流量减少,从而使颅内压降低,改善脑循环,对受损脑组织的局部供血有利,因而在复苏时提倡应用。
14.答:①除颤前详细检查器械和设备②电极板位置要放准确,并与患者皮肤密切接触,保证导电良好③电击时任何人不得接触患者与病床④将细颤经心脏按压、氧疗、药物处理转变为粗颤才进行电击⑤电击皮肤红斑、疼痛、肌肉痛经3-5天自行缓解,不须处理⑥开胸除颤,电极板放在心脏前后壁,除颤能量5-10Ws。
五、病案分析
病人女性,心电监护呈直线,呼吸停止。
问:⑴发生了哪种类型的心搏骤停?⑵如何进行抢救? 答:⑴心搏停止/心室停顿
⑵CPR、肾上腺素、阿托品
参考答案2
一、名词解释
1.急救绿色通道:即急救绿色生命安全通道,是指对危急重病人一律实行优先抢救、优先检查和优先住院的原则,医疗相关手续按情补办。
2.预检分诊:指对来院急诊就诊病人进行快速、重点地收集资料,并将资料进行分析、判断,分类、分科,按病情的轻、重、缓、急安排就诊顺序,同时登记入册(档),时间一般应在2~5分钟。
3.危急症:病人生命体征极不稳定,如得不到紧急救治很快会危及生命。如心跳呼吸骤停、休克、昏迷、大出血、持续严重心律失常、严重呼吸困难、反复抽搐、急性重度中毒、致命性创伤、大面积烧伤。4.急重症:病人有潜在的危险,病情有可能急剧变化,需要紧急处理与严密观察,如胸痛疑心肌梗死、外科危重急腹症、突发剧烈头痛、严重创伤/烧伤、严重骨折、高热等。
二、选择题
(一)单项选择型题
1.A 2.C 3.E 4.E 5.C 6.E 7.A 8.B 9.C 10.E 11.D 12.B 13.B 14.C
(二)多项选择型题
15.ABCD 16.ABDE 17.ABCDE 18.ACD 19.ABCDE 20.ABCDE 21.ACDE 22.ACD 23.BCDE 24.ABCDE
三、填空题
1.急、危、重症病人 缩影 医疗护理 2.提高救护质量 3.仪器设备 物品 药品 4.急 忙 杂 5.接诊 分诊 处理
6.恐惧感 优先感 陌生感 无助感 7.防潮 防震 防热 防尘 防腐蚀
四、简答题
1.急诊科的主要任务有哪些? 答:(1)接受紧急就诊的各种病人(2)接收院外救护转送的伤病员(3)负责危重病人的救治与监护(4)承担灾害、事故的急救工作(5)开展急救护理科研和培训
2.急诊护理人员需具备哪些素质要求? 答:(1)医德高尚(2)业务娴熟(3)心理健康(4)身体健康(5)团队精神
3.在分诊过程中护士如何进行资料收集与处置?
答:对急诊病人应重点、快速地收集资料,进行病情评估;然后将资料分析、判断,以确定病人救治程序和科别。
⑴ 病情评估①询问:②护理体检:分诊护士除注意病人主诉外,体检的重点是测量生命体征及运用感觉器官收集病人的客观资料,使之成为一种良好的工作习惯。用眼观察病人的一般情况,如意识、面色、表情、颈部浅静脉、体位等;用耳辨别身体不同部位发出的声音变化,如呼吸音、咳嗽音、心音、肠鸣音等;用鼻去闻病人发出的特殊气味,如乙醇味、大蒜样气味、烂苹果味等;用手触摸了解脉搏的频率、节律及周围血管充盈度、疼痛的范围及程度等。③其他检查:根据病情需要做血尿粪常规、血糖及血、尿淀粉酶等测定,有助于正确分诊。
⑵ 初步判断依据评估收集到的资料进行分析,判断病种及其程度,以便进一步确定救治程序和科别。
⑶ 合理分诊 依据病种和病情程度迅速安排救治程序和相应专科就诊。4.急诊科预检分诊有何要求?
答:⑴ 经验丰富、业务能力和责任心强的分诊护士;
⑵ 护士必须坚守工作岗位;
⑶ 良好服务,合理分诊;
⑷ 如有错误按首诊负责制处理;
⑸ 急危重患者送入绿色通道;
⑹ 成批伤员时,立即通知科室负责人组织抢救工作;涉及刑事、民事纠纷的伤病员,及时通知有关部门;
⑺ 遇患或疑患传染病者应隔离就诊;
⑻ 无主人病人先处理同时做好保护工作。
5.试述急诊病人及家属的心理特点?如何加强护患沟通、建立良好护患关系? 答:心理特点:恐惧感、优先感、陌生感和无助感
⑴ 分诊护士使病人尽快就诊;
⑵ 熟悉环境消除陌生感;
⑶ 对待病人热情、真诚,处理问题沉着果断,技术操作准确熟练;
⑷ 尊重病人保护病人隐私,耐心解答处理;
⑸ 对家属提供心理安慰;
⑹ 对死亡的病人做好家属的心理疏导,认真处理善后护理,体现对死者的关爱、同情与尊重。
参考答案3
一、名词解释
1.CVP:即中心静脉压,指胸腔内上、下腔静脉的压力。
2.ICU:即重症监护病房,指集中受过专门培训的医护人员,应用现代医学理论和高科技现代化医疗设备,集中对临床各科的危重病人进行全面连续监护及治疗的诊疗体系.
二、选择题
1.A 2..A 3.D 4.D 5.A 6.D
三、简答题
1.ICU的服务对象主要有哪些?
创伤、休克、感染等引起的多器官功能衰竭患者;心肺脑复苏后需对其功能进行较长时间支持者;严重多发伤、复合伤;物理、化学因素导致危急病症如中毒、溺水、触电、虫蛇咬伤等;有严重并发症的心肌梗塞、严重心律失常、急性心力衰竭;各种术后重症患者;严重水、电解质、渗透压和酸碱失衡患者;严重代谢障碍性疾病;各类大出血、突然昏迷、抽搐、呼吸衰竭等需要支持治疗者;脏器移植术后及其他需要加强护理者。2.血流动力学监测的适应证?
各种危重患者、创伤、休克、呼吸衰竭和心血管疾病以及心胸、脑外科及较大而复杂的手术。3.心率监测的临床意义?
(1)判断心输出量:在一定范围内,随着心率的增加心排血量会增加。
(2)求算休克指数:休克指数=HR/SBp.血容量正常时,休克指数应等于0,休克指数等于1时,提示失血量占血容量的20%~30%,休克指数大于1时,提示失血量占血容量的30%~50%.(3)估计心肌耗氧:心率的快慢与心肌耗氧大小呈正相关。4.影响血压的因素有哪些?
心排血量、循环血容量、周围血管阻力、血管壁的弹性、血液粘滞度。5.血压监测的方法有哪些?
分有创和无创血压监测法。6.中心静脉压(CVP)由哪几部分组成?
(1)右心室充盈压;(2)静脉内壁压即静脉内血容量;(3)作用于静脉外壁的压力即静脉收缩压和张力;(4)静脉毛细血管压。
7.中心静脉压(CVP)的正常值及临床意义是什么?
中心静脉压的正常值为5~12cmH2O.小于2~5 cmH2O表示右心充盈不佳或血容量不足;大于15~20 cmH2O,表示右心功能不良。CVP监测是反映右心功能的间接指标,对了解循环血量和右心功能具有十分重要的临床意义。
8..中心静脉压监测的注意事项有哪些?
(1)判断导管插入上下腔静脉或右房无误(2)将玻璃管零点置于第四肋间右房水平(3)确保静脉内导管和测压管道系统内无凝血、空气,管道无扭曲(4)测压时确保静脉内导管畅通无阻(5)加强管理,严格无菌操作。
9.中心静脉压监测的并发症有哪些?如何防治?
(1)感染 严格无菌操作。
(2)出血和血肿 熟悉局部解剖,掌握穿刺要点。
(3)血气胸、气栓血栓、神经和淋巴管损伤。10.心电图监测的临床意义是什么?
(1)及时发现和识别心律失常(2)发现或判断心肌缺血或心肌梗死(3)监测电解质变化(4)观察起搏器的功能。11.什么是潮气量?
每分钟通气量除以呼吸频率即得潮气量。12.潮气量减少见于哪些情况?
间质性肺炎、肺纤维化、肺梗塞、肺淤血等。13.常用的测温部位有哪些?
直肠温度、食管温度、鼻咽温度、耳膜温度、口腔和腋下温度、皮肤与中心温度差。14.监测中心温度与皮肤温度差的临床意义是什么?
中心温度的测温点在直肠或食管,皮肤温度监测点在大腿内侧。连续监测皮肤温度与中心温度,是了解外周循环灌注是否减少或改善的有价值的指标。如当患者处于严重休克时,温差增大,经采取有效措施治疗后,温差减少,则提示病情好转,外周循环改善;温度差值逐渐进行性扩大,是病情恶化的指标之一。15.常用的脑功能监测项目有哪些?
一般监测、颅内压监测、脑电图监测、脑血流图监测。
参考答案4
一、名词解释
1.中毒 :毒物进入人体后,损害人体某些组织和器官的生理功能或组织结构,从而引起一系列症状体征 2.毒物 :某种物质接触或进入机体后,若侵害机体的组织和器官,并能在组织或器官内发生化学或物理化学作用,而影响机体的正常生理功能,引起机体功能性或器质性病理状态。
3.反跳 :有机磷中毒后,经急救后临床症状好转,可在数日至一周内突然再次昏迷,甚至发生肺水肿或突然死亡。
4.中暑:由于高热环境或烈日曝晒引起人的体温调节中枢功能障碍、汗腺功能衰竭和(或)水电解质丢失过多导致代谢失常而发病。
5.中暑高热:重症中暑的类型之一。为持续高热环境导致体温极剧升高。典型的临床表现为高热、无汗和意识障碍。
6.中暑痉挛:高温环境中,大量出汗导致机体过多丢失盐分而发病。临床表现为肌肉阵发性痉挛伴收缩痛。7.中暑衰竭:高温环境中,大量出汗导致机体水分的丢失,同时由于病人心血管调节功能障碍而发病。临床以循环衰竭为特点。
8.电击:一定量的电流或电能量(静电)通过人体而造成组织损伤和器官功能障碍,甚至发生死亡,称为电击或电损伤。
9.单相触电:也称单线触电。当人体接触带电设备或线路的一相导体时,电流即可通过人体,从人与地面接触处流处而导致触电。电损伤的程度与人和大地之间接触的电阻成反比。
10.两相触电:也称双线触电,人体同时触及带电设备或线路中的两相导体,成为电路中的一部分,电流从一相导体进入人体,有从另一相导体流出,而使人触电。
11.跨步电压触电:当电线断裂、落地,一落地点为中心的20米以内地区形成很多同心圆,电压由中心点向外周逐渐降低。如有人走进10米以内的区域,两脚迈开0.8米,两脚之间即形成电压差,称为跨步电压,电流从电压高的一只脚进入,从电压低的一只脚流出。
12.淹溺:又称溺水,是指人淹没于水中或其他液体中,由于液体、泥沙、水草等杂物充塞呼吸道及肺泡,或因惊恐、寒冷、异物等刺激反射性地引起喉痉挛,引起窒息和缺氧而危及生命。
二、选择题
1、E
2、C
3、A
4、C
5、D
6、E
7、C
8、C
9、D
10、B
11、E
12、C
13、B
14、C
15、B 16、E
17、E
18、C
19、B20、D
21、D
22、E
23、D
24、E
25、C
26、C
27、E
28、D
29、A 30、E
31、D
32、A
33、D
34、D
35、C
36、B
37、E
38、D
39、C 40、D
41、D
42、A
43、B
44、B
45、D
46、A
47、C
48、E
49、B 50、E
51、B
52、C
53、C
54、E
55、B
56、BDE
57、BDE
58、ABCDE
59、ABCE 60、ABDE 61、BCDE 62、BCDE 63、BD 64、BD 65、BCD
三、填空题
1、呼吸道吸入、消化道吸入、皮肤吸收
2、抑制体内胆碱酯酶的活性 3、70%
4、血红蛋白、碳氧血红蛋白
5、高锰酸钾 碱性药物
6、环境降温、体表降温、体内降温
7、半坐、15~16℃、病人的乳头平面 8、10~15、38
9、新生儿、昏迷、休克(或心衰)
10、外周血管收缩、皮肤血流淤滞
11、辐射、传导、对流
12、蒸发
13、肥胖、过度劳累、缺乏体育锻炼、睡眠不足、伴发糖尿病与心血管疾病等、应用某些抑制汗腺药物及老年人
14、干性淹溺、湿性淹溺
15、血管内、肺泡
16、高、减少、减少
17、心室颤动、延髓呼吸中枢的
18、肌肉深层、骨髓
四、简答题
1、简述中毒救治原则?
答:立即终止接触毒物;清除尚未吸收的毒物;促进已吸收毒物的排出;特殊解毒剂的应用;对症治疗。
2、简述毒蕈碱样症状和烟碱样症状的内容?
答:①毒蕈碱样症状:主要表现为平滑肌痉挛和腺体分泌增加。如瞳孔缩小,恶心、呕吐、腹痛、腹泻、多汗、流涎、流泪、心率减慢、支气管痉挛、呼吸困难、肺水肿等。
②烟碱样症状:表现为肌束颤动、牙关紧闭、抽搐、全身紧束压迫感,而后发生肌力减退和瘫痪,呼吸肌麻痹引起周围性呼吸衰竭。
3、简述有机磷中毒的急救原则?
答:迅速清除毒物;解毒剂的使用;对症治疗
4、简述有机磷中毒病人病情观察的内容?
答:①应用阿托品的观察和护理:
②应用胆碱酯酶复能剂 的观察和护理
③应用解磷注射液的观察和护理
④密切观察,防止“反跳”与猝死的发生。
5、简述一氧化碳中毒病人的急救原则?
答:现场急救;迅速纠正缺氧;防治脑水肿治疗感染,控制高热;促进脑细胞代谢;防治并发症和后发症。
6、一氧化碳中毒病人的氧疗方法?
答:①纯氧或含5%二氧化碳的混合氧
②高压氧治疗
③鼻导管给氧,流量8~10L/min
7、简述重症中暑的救护原则。
答:抓紧时间迅速降温,纠正水、电解质紊乱和酸碱平衡紊乱,积极防治循环衰竭、休克和其他并发症。
8、重症中暑如何降温
答:物理降温:①环境降温:将病人安置于阴凉通风处,用电风扇吹风或置于20-25℃的空调房内。②体表降温:可用冷水(加少量乙醇)擦拭全身皮肤;大血管走行处放置冰袋,可酌情行冰水浸浴。③体内降温:4-10℃的5%葡萄糖盐水1000ml经股动脉向心性注入病人体内,或4-10℃的葡萄糖盐水注入胃内或用于灌肠。
药物降温:如氯丙嗪25-50mg稀释于4℃葡萄糖盐水500ml内静滴。
9、重症中暑发生急性肾功能衰竭的可能机制如何应怎样处理
答:中暑高热时由于大量水分自汗液排出,血液浓缩,心排血量降低,肾小球滤过率下降,导致肾功能衰竭。凡疑有急性肾功能衰竭者,应早期快速滴注20%甘露醇250ml并静脉注射呋塞米(速尿)20mg,保持尿量在30ml/h以上。
10、简述电击伤现场救护要点。
答:有以下几点:⑴迅速脱离电源:根据触电现场的情况,选择最安全有效的方法,使触电者脱离电源。具体办法有:关闭电掣,挑开电线,切断电线,拉开触电者。⑵仅感心慌、乏力、四肢发麻的轻型触电者,应就地休息1-2小时。⑶重型触电者,有心搏骤停者行心肺复苏术,伴骨折、大出血、气胸等严重并发症者应立即对症采取有效措施。现场有利条件时需尽快建立静脉通道,补充平衡液或生理盐水。
五、病例分析题
1、答:(1)病人发生了中暑,因为首先他有在温环境中劳动的病史,起病急骤,高热、昏迷、抽搐、血压下降等临床表现与中暑的临床表现一致。但必须排除脑血管意外,因为病人65 岁,属于脑血管意外的高发人群,同时他还具有昏迷、瞳孔变化等脑血管意外的神经系统症状和体症。所以,在了解疾病史和临床表现、怀疑中暑的同时,我们还要 结合辅助检查排除其他可能的疾病,经过辅助检查发现:病人血气分析示I型呼吸衰竭,呼吸性碱中毒,血常规示白细胞增高,电解质检查示低钠、低氯低钾,头颅 CT未见异常,胸片提示肺部感染。这些排除了脑血管意外的可能性。血气分析、血常规、电解质、X线胸片等检查也支持中暑诊断。至于病人的类型,由于病人的 血压下降、双下肢抽搐、高热、昏迷等症状都存在,因此同时存在中暑痉挛、中暑衰竭和中暑高热。(2)急诊抢救预案应结合中暑的急救护理确定。
2、(1)可能发生了中暑衰竭(热衰竭)
(2)主要护理诊断:体液不足;潜在并发症:休克
护理措施:1)紧急救护:迅速使病人脱离高温环境移至阴凉通风处,解开或脱去外衣,取平卧位安静休息。进入室内后,尽快采用空调、电扇或放置冰块等方法,使室温降至22℃~25℃,提供良好的降温环境;反复用冷水擦洗面部、四肢及全身,直至体温降至38℃以下。
2)一般监护:给予高热量、高维生素易消化的清淡流质或半流质饮食,鼓励病人多饮水;病人因唾液腺分泌减少,口腔粘膜干燥,需加强口腔护理,每日用盐水或其他嗽口液清洁口腔,防止粘膜溃疡和感染;大量出汗者需及时更换衣服和被褥,保持皮肤清洁。3)观察病情:测量生命体征、意识、瞳孔及尿量的变化、4)药物护理:物理降温的同时配合药物降温,常用氯丙嗪;出现周围循环衰竭时应迅速建立静脉通道,按医嘱补5%葡萄糖盐水和林格氏液,在规定时间内完成输液计划。
综合练习一 参考答案
一、名词解释﹙每小题 3 分,共 15 分﹚
1、急救医疗服务体系(EMSS):是集院前急救、院内急诊科诊治、ICU 救治和各专科的 “ 生命绿色通道 ” 为一体的急救网络。
2、ICU(重症监护病房):是应用现代医学理论,利用高科技现代化医疗设备,对危重病患者进行集中监测、强化治疗和精心护理的一种特殊场所。
3、多发伤:是指在同一致伤因素作用下,人体同时或相继有两个或两个以上解剖部位或脏器受到创伤,且其中至少有一处是可以危及生命的严重创伤或合并休克者。
4、MODS(多脏器功能障碍综合征): 是指患者在遭受创伤、感染、休克等严重疾病打击或复苏后,机体出现与原发病损无直接关系的序贯或同时发生的多个器官功能障碍。
5、超高热危象:是指体温升高至体温调节中枢所能控制的调定点以上(>41 ℃),同时伴有抽搐、昏迷、休克、出血等。
二、填空题(每空 1 分,共 25 分)
1、首要环节 重要的基础
2、接诊 分诊 处理3、5 ~ 12cmH 2 O 右心充盈不佳 血容量不足 右心功能不全
4、意识丧失 大动脉搏动消失
5、现场分类 创伤指数 /TI 院前指数 /PHI CRAMS 评分
6、少尿期 / 无尿期 多尿期 恢复期
7、氧疗 高压氧治疗
8、尽快使病人脱离高温环境 迅速降温
9、止血 包扎 固定
三、单项选择题(每小题 1.5 分共 21 分)
1.C 2.B 3.D 4.D 5.C 6.D 7.B 8.C 9.A 10.E 11.C 12.A 13.A 14.B
四、简答题(共 27 分)
1、院外急救需遵循哪些原则?(6 分)
答:① 先排险后施救; ② 先重伤后轻伤; ③ 先施救后运送; ④ 急救与呼救并重; ⑤转送与 监护急救相结合;⑥紧密衔接,前后一致。
2、如何为 II型呼衰病人正确实施氧疗?(3 分)为什么?(4 分)
答: Ⅱ型呼衰患者应给予持续低流量给氧,控制 FiO2 < 35% ;可加用呼吸兴奋剂,但慎用镇静剂;若二氧化碳潴留逐渐加重,出现神志改变,应及时建立人工气道行机械通气。
原因:此型呼衰的缺氧和 二氧化碳潴留主要是由于肺泡通气量不足引起,呼吸中枢对二氧化碳敏感性降低,呼吸驱动主要依靠低氧刺激。单纯吸氧只能提高氧分压而无助于二氧化碳排出,并且,低氧纠正后解除了对呼吸中枢的兴奋作用,反而使通气量降低,加重二氧化碳潴留。
3、对急性有机磷农药中毒的病例进行洗胃时应注意哪些问题?(8 分)答:①尽早、彻底、反复进行洗胃,直至洗出液澄清、无农药味 ;
②一般可考虑选用 1%~2%NaHCO3、1:5000KMnO
4、清水、0.45%盐水等溶液,毒物不明时应使用清水或0.45%盐水彻底洗胃 ;
③敌百虫忌用 1%~2%NaHCO 3 及肥皂水洗胃,对硫磷、乐果、甲拌磷、内吸磷、马拉硫磷等忌用 KMnO 4 溶液洗胃;
④ 洗胃溶液的温度以 35 ℃~ 37 ℃为宜,不能过热或过冷; ⑤ 每次灌洗量适度,成人以每次 300 ~ 500ml 为宜; ⑥遵循先出后入、快进快出、出入基本平衡原则;
⑦ 洗胃过程中密切观察生命体征变化,如有呼吸、心跳骤停应立即停止并进行抢救 ; ⑧其他:首次抽吸物应留取标本做毒物鉴定,洗胃完毕保留胃管 24 小时以上等。
4、CPCR包括哪三部分?其BLS阶段的重点是什么?(6 分)
答: CPCR 包括基础生命支持(BLS)、进一步生命支持(ACLS)和延续生命支持(PLS)三部分。其 BLS 阶段的重点是“ A B C ”三步骤,即畅通呼吸道(A : airway)、人工呼吸(B : breathing)、建立有效循环(C : circulation)。
五、综合分析题(12 分)
1、考虑该患者出现了何种紧急情况?(2 分)答:急性左心衰(急性肺水肿)。
2、目前的救治原则是什么?(2 分)
答:降低左房压和 / 或左室充盈压,增加左室心搏量,减少循环血量和肺泡内液体渗入,保证气体交换。
3、作为急诊护士,你应如何对该患者进行护理?(8 分)
答:①体位:立即安置 坐位或半坐位、双腿下垂,保护病人防坠床,必要时轮流结扎四肢; ②给氧: 4~6L/min,以30%酒精湿化;必要时无创通气/正压通气。
③镇静:遵医嘱给予吗啡5~10mg皮下/肌肉注射,紧急时可IV 3~5mg,陪伴并安慰病人,使情绪稳定、勿惊慌;
④ 密切观察病情,注意生命体征、R、咳嗽与咳痰、肺内罗音变化;
⑤遵医嘱应用 利尿剂、氨茶碱、强心剂、血管扩张剂、糖皮质激素等,观察治疗效果及毒副作用; ⑥心理护理与健康教育。
综合练习二 参考答案
一、名词解释(每题3分,共15分)
1、急救绿色通道:即急救绿色生命安全通道,是指对危急重病人一律实行优先抢救、优先检查和优先住院的原则,医疗相关手续按情补办。
2、基础生命支持:又称初期复苏处理或现场急救,指在心脏骤停病人发病现场进行的徒手心肺复苏技术,主要目标是向心、脑及全身重要器官供氧,延长机体耐受临床死亡时间。
3、复合伤:是指人体同时或相继受到两种以上不同性质致伤因素作用而发生的损伤。
4、热射病:亦称中暑高热,典型表现为高热、无汗、意识障碍(“ 三联症 ”),直肠温度可超过 41 ℃甚至高达 43 ℃,皮肤干燥、灼热而无汗,严重患者可出现休克、心力衰竭、肺水肿、脑水肿、肝肾功能衰竭、DIC。
5、气管内插管术:是将一特制的气管导管经声门置入气管的技术,是快速建立人工气道、进行有效通气的最佳方法之一。
二、填空(每空1分,共24分)
1、现场救护 途中监护 运送
2、院内急诊科诊治 重症监护病房救治 生命绿色通道
3、急救单元所执行院外急救服务区域的半径 最长直线辐射距离 ≤ 5km
4、循环 呼吸 运动 语言
5、一级监测 二级监测 三级监测
6、脑保护 脑复苏 疾病防治
7、全身炎症反应综合征(SIRS)器官功能不全
8、淡水淹溺 海水淹溺
9、迅速将体温降至 38.5 ℃
三、单项选择题(每小题1.5分,共21分)
1.A 2.D 3.C 4.C 5.E 6.E 7.B 8.C 9.A 10.C 11.E 12.D 13.B 14.A
四、简答题(共28分). 院外急救中应从哪些方面进行危重病情的现场评估?(6 分)
答:现场快速评估 危重病情,应重点对意识、气道、呼吸、循环等方面进行评估: ① 意识 判断神志是否清醒,意识障碍的程度; ② 气道 仔细察看有无气道梗阻;
③ 呼吸 通过一看、二听、三感觉,判断是否存在自主呼吸,有无呼吸异常; ④ 循环 测量脉率和节律,观察皮肤色泽、温湿度。. 现场救护中如何解除呼吸道梗阻?(8 分)
答: ① 松解领带、衣扣,置伤病员侧卧位或头转向一侧以保持呼吸道通畅; ② 迅速清除口、鼻、咽、喉部异物、血块、呕吐物、痰液及分泌物等; ③ 昏迷及舌后坠者可牵出舌头,下颌向前托起;
④ 对下颌骨骨折而无颈椎损伤者可托起颈部、使头后仰,以开放气道; ⑤ 对喉部损伤致呼吸不畅者可行环甲膜穿刺或切开;
⑥心跳骤停者做 CPR 同时应尽快气管插管以保证呼吸道通畅及充分供氧。.急性中毒的救治原则是什么?(6 分)答:①立即终止接触毒物; ②清除尚未吸收的毒物; ③促进已吸收毒物的排出; ④应用特效解毒剂; ⑤对症支持治疗。. 急性肾衰竭少尿期的主要护理措施有哪些?(8 分)
答: ① 准确记录 24 小时出入量,严格限制液体入量(量出为入); ② 限制钾的摄入,遵医嘱补液及用药,纠正水、电解质、酸碱平衡紊乱;
③ 合理营养,指导病人摄取高热量、高维生素、高钙、低磷和优质蛋白饮食,适当限钠; ④ 密切观察病情变化,注意评估意识状态、生命体征、每日体重等变化; ⑤ 对症护理:如口腔护理、皮肤护理等; ⑥ 心理护理和健康教育; ⑦ 血液透析或腹膜透析的护理。
五、综合分析题(12分).考虑该患者出现了何种紧急情况?(3 分)
答:糖尿病并发高血糖危象,出现糖尿病酮症酸中毒(DKA)。.针对患者目前状况应怎样实施救护工作?(9 分)
答:⑴ 迅速建立静脉通道,立即静脉输入生理盐水 , 遵循先快后慢原则。
⑵ 应用小剂量胰岛素静脉滴注或静脉推注,以快速降低血糖水平,并根据血糖、尿糖调整胰岛素剂量和输入速度。
⑶ 纠正电解质及酸碱失衡:见尿补钾;重症酸中毒时(CO 2 CP <8.92mmol / L,pH<7.1)需给予适量碳酸氢钠溶液静脉输入。
⑷ 严密观察病情:严密观察 T、P、R、BP 和神志变化;及时采血、留尿送检;准确记录 24 小时出入量;补液时监测急性肺水肿的发生。
⑸ 昏迷病人加强基础护理:如口腔、皮肤、会阴部的护理 , 预防压疮和继发性感染等。