第7课《蝙蝠与雷达》课件-2022-2023学年六年级科学下册同步备课（冀人版）

冀人版六年级下册 第三单元 大自然的启示与发明 7 蝙蝠与雷达 蝙蝠是夜行动物，有很高的飞行本领，能够在夜晚灵活地捕食昆虫，从来不跟什么东西相撞，即使是一根极细的电线，也能灵巧的避开。雷达能够远距离敏锐地捕获目标信息，无论是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。 那么，蝙蝠是怎样在夜晚捕食昆虫的？雷达捕获目标信息与蝙蝠捕食昆虫有什么相似之处呢？ 1 蝙蝠捕食的奥秘 18 世纪前后，科学家曾多次做实验，探索蝙蝠夜间飞行捕食的奥秘。 实验条件：在一间屋子里横七竖八地拉上许多绳子，绳子上系着许多铃铛 第一次实验：蒙上蝙蝠的眼睛，让它在屋子里飞，结果蝙蝠依然能够飞行自如，铃铛一个也没响。说明蝙蝠夜行探路与眼睛无关。 第二次实验：把蝙蝠的耳朵塞上，让它在屋里飞，结果蝙蝠就像没头的苍蝇一样到处乱撞，铃铛响个不停。说明蝙蝠夜行探路与耳朵有关。 第三次实验：把蝙蝠的嘴封住，让它在屋里飞，结果蝙蝠还是像没头的苍蝇一样到处乱撞，铃铛响个不停。说明蝙蝠夜行探路与嘴有关。 封住嘴 实验结论：三次不同的实验证明，蝙蝠夜间飞行靠的不是眼睛，而是靠嘴和耳朵配合完成的。 那么，蝙蝠的嘴和耳朵是怎样配合的呢？ 原来蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，就会反射回来传入蝙蝠耳内，这样蝙蝠就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。 为了进一步证明蝙蝠是怎样在夜晚捕食昆虫的？我们做下面的实验来寻找问题的答案。 材料：超声波传感器、超声波测距仪、飞虫模型等。 实验方法： 1、打开仪器电源开关，将飞虫模型放置在传感器前方，观察显示的数据。 2、前后移动飞虫模型，观察数据变化。 3、遮挡超声波传感器，移动飞虫模型，观察数据变化。 实验现象：将飞虫模型放置在传感器前方，这时显示屏上显示飞虫模型距传感器的距离；前后移动飞虫模型，距离发生改变，遮挡超声波传感器，移动飞虫模型，移近或移远数据不变。 实验操作 数据变化 不遮挡超声波传感器 移近 0.09 移远 0.27 遮挡超声波传感器 移近 0.05 移远 0.05 实验结果：超声波发射器向某一方向发射超声波，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物被反射回来，超声波接收器接收反射波，利用超声波测距仪可以计算出发射点距障碍物的距离。 比较超声波实验与蝙蝠捕食有哪些相同点？ 超声波实验与蝙蝠捕食都是利用超声波遇到障碍物后被反射，然后判断障碍物距离远近的。 超声波发射器相当于蝙蝠的喉部，能发出超声波；超声波接收器相当于蝙蝠的耳朵，能接收反射波；超声波测距仪相当于蝙蝠的大脑，在大脑中形成了一幅反映四周的声波图。 资料 蝙蝠捕食昆虫的本领很高超，它在飞行时，从喉内产生超声波，通过口或鼻发射出去，当遇到物体时，超声波就被反射回来，蝙蝠的耳朵接收到回声，能精确地识别外界环境，追捕夜间活动的昆虫。更奇妙的是，蝙蝠的超声波探测系统，还能准确地区别出物体的属性。例如，有人实验把面粉虫和金属碎屑一起抛去，蝙蝠也能准确地区别出这两种东西的性质，只捕食面粉虫，而不去理睬金属碎屑。据测算，蝙蝠竟能在一秒钟里发出和接收（分辨）250组回声。另外，蝙蝠的回声探测系统既能排除人为的干扰，也不怕同类之间的相互影响。在成百上千的蝙蝠居住的洞穴里，它们同时发出超声波，仍旧各行其事。 蝙蝠探路捕食昆虫的过程 蝙蝠与雷达 2 雷达能够在很远的距离发现目标，它是利用什么科学原理发明的？是怎样工作的？与蝙蝠又有什么关系呢？ 雷达是通过蝙蝠的声波原理发明的，雷达也被称为"无线电定位"。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。 雷达的发明与发展 ★ 1888 年，德国科学家赫兹成功利用仪器产生无线电波。 ★1916年马可尼和富兰克林开始研究短波信号反射。 ★1925年，伯烈特与杜武合作，第一次成功使用“雷达”，把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在 CRT 显示器上。 ★ 1935 年，英国科学家瓦特发明了既能发射无线电波，又能接收反射波的装置，它能在很远的距离就探测到飞机的行动，这是世界上第一台实用雷达。 ★1947年美国贝尔电话实验室研制出线性调频脉冲雷达。 ★1971年加拿大伊朱卡等3人发明全息矩阵雷达。与此同时，数字雷达技术在美国出现。 ★1993年美国曼彻斯特市德雷尔·麦吉尔发明了多塔查克超智能雷达。 雷达的工作过程 雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。其工作过程是：雷达的发射机通过天线把电磁波射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波，雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，如：目