浙江版通用技术高考专题七系统与设计(讲解练)教学讲练

1、专题七系统与设计技术 浙江专用考点一系统及其特性考向基础一、系统1.含义: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。2.构成系统的三个条件:(1)至少要有两个或两个以上的要素(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。考点清单特性内容整体性1.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2.系统的任何一个要素(部分)发生变化或出现故障,都会影响其他要素(部分)或整体功能的发挥3.系统的整体功能大于组成系统的各

2、部分的功能之和相关性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、相互联系目的性任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能3.对于较大型的系统和比较复杂的系统,根据一定的标准可划分为若干子系统。二、系统的基本特性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环境适应性1.一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换,外界环境的变化会引起系统特性的改变,并相应地引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。2.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。例12019浙江浙南名校联盟期末,14(4)如图所示是矿泉水厂水处理系统的工艺流程。主要设备的功能是:石

3、英砂过滤器用于去除原水中的颗粒杂质;活性炭过滤器用于吸附原水中有机杂质和分子状的胶体微小颗粒杂质,去除颜色、异味;阳离子软化器用于获得优质软水;精密过滤器可以滤除绝大部分微粒和细菌;反渗透主机通过反渗透膜把溶液中的溶剂分离出来,去除微小颗粒、有机物、细菌、病毒等;气水混合器将过滤后的水与臭氧进行充分的混合,利用臭氧的强氧化性达到杀菌的目的。请根据流程图及其描述回答以下问题。该系统可分为多个子系统,以下划分合理的是(选择合适的选项,将序号填入“”处)。A.过滤、反渗透、杀菌等子系统B.过滤、杀菌、罐装等子系统C.过滤、反渗透、罐装等子系统解析本题考查子系统划分。过滤与反渗透的功能相似,不能划分为

4、两个子系统,因此B项划分方案合理。答案B考向突破系统基本特性的实例分析系统的基本特性主要表现形式整体性整体性主要反映要素对整体的影响,最终落脚在整体功能的实现上相关性相关性主要反映要素对要素的影响,最终落脚在某一要素的表现目的性对应系统能够实现的功能动态性主要反映系统持续运行一段时间后的表现变化,常见的关键词有“一段时间后,系统”、零件“老化”、“磨损”等环境适应性主要反映系统受外部环境的影响作出相应的变化,如温度、光线的改变,产品对使用环境的适应例2(2018浙江湖州统考,9)随着生活水平的提高,我们的新房也开始安装智能新风控制系统,此系统能使我们在不开窗的情况下,也能改善房间的空气质量。智

5、能新风控制系统的工作过程为:在设定智能新风系统在某个我们需要的状态后,传感器检测房间内二氧化碳和颗粒物的浓度值,并与刚开启时设置的状态值进行比较,之后再把信号传送至智能控制器,控制器在处理完信号后控制风机转动使进风口和出风口有流动的空气,最终使房间内的空气质量达到我们需要的值。从系统的角度分析,下列说法正确的是()A.该系统对颗粒物过滤效果在使用一段时间后会慢慢变差,这体现了系统的环境适应性差B.能根据检测到的二氧化碳和颗粒物浓度值来控制风机的运转,这体现了系统的动态性C.传感器发生故障会使新风系统无法工作,这体现了系统的相关性D.新风控制系统由传感器、智能控制器、风机、出风口、进风口等组成,

6、这体现了系统的整体性解析本题考查系统的特性。系统对颗粒物过滤效果在使用一段时间后会慢慢变差,这体现了系统的动态性,A项错误;系统能根据二氧化碳和颗粒物浓度值来控制风机的运转,这是系统的功能,体现了系统的目的性,B项错误;传感器故障导致新风系统无法工作,体现了系统的整体性,C项错误;新风控制系统由多个部分组成,体现了系统的整体性,D项正确。答案D考点二系统的分析考向基础一、系统分析1.决策的方法:经验决策和科学决策。2系统分析的含义:为了发挥系统的功能,实现系统的目标,运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验,并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序,或对原有的系统提出改进方案的过程

7、,就是系统分析。3.一般步骤: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二、系统分析的主要原则1.整体性原则:系统分析首先要着眼于系统整体,要先分析整体,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全过程,再看某一阶段;先看长远,再看当前。2.科学性原则:系统分析一方面要有严格的工作步骤,另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析,使决策的过程和结果更具说服力。3.综合性原则:当系统存在若干个目标时,需要综合分析,统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大。三、系统优化1.含义: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

8、小化)。2.影响系统优化的因素和约束条件(1)影响系统优化的因素:对系统的目标函数产生显著影响,并且可以人为调节的因素。(2)约束条件:对系统优化起着限制作用,并且不能人为调节的因素。3.系统优化的方法(1)为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。(2)系统优化的方法是多样的,有的运用数学模型求解,有的通过科学的估算、试验等方法实现。方法实例分析影响系统优化的因素1.为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。通常是指在一定人力、物力和财力资源条件下,使经济效益(如产值、利润等)达到最大,并使投入的人力和物力达到最小的方法。利用最优化方法解决问题的一般步骤为:(1)提出

9、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;方法技巧(4)求解方程;(5)最优解的验证和实施。2.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,人们对其特性了解不够,所以需要运用一定的数学方法,将系统的原型抽象为数学模型,并运用已知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,进而找到合适的解决方案。例2016浙江10月选考,14(4)(5),3分如图所示是一款可伸缩的防雨晾衣装置示意图。晾衣时按动开关,电机带动滑轮转动,将晾衣杆连同衣物移到室外,下雨时,传感器检测到信号后,电机带动滑轮反向转动,将晾衣杆和衣物收回室内。请根据示意图和描述,完成以下任务:(4)为了实现傍晚时能将衣物收回室内,对该系统优化的有效措施是和 (在提高传感器的灵敏度;增加温度检测及对应的控制子系统;增加光线检测及对应的控制子系统;增加定时控制子系统中选择合适的选项,将序号填写在“”处)。(5)下列因素中,不属于影响本系统优化的因