内容正文:
第8课 我们来仿生
一、实验知识梳理
实验:模仿手臂的结构和功能
※研究手臂的结构和工作原理
①做手臂伸直和弯曲的动作,观察肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的。
②观察假肢手臂的结构。
※做一只手臂模型,研究手臂是怎样工作的
实验步骤:①剪两块硬纸板,一块是另一块的两倍宽。将宽纸板沿长边对折,将窄纸板的一端剪圆。
②把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧,用铆钉连接,再把“手”固定在对折纸板的另一侧。
③用胶带将两根一样长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上。
④拉动绳子,带动整个“手臂”运动。
二、课堂习题小练
课本习题
(P23)
1.这三种迷彩服分别在什么环境中不易被发现?
(P24)
2.观察锥形瓶与烧瓶,想一想:用普通刷子清洗它们时会有什么不方便?
3.仔细观察周围的生物,思考它们能给你什么启示。试着模仿一种生物的形态、结构或功能,设计一种产品。
身边的生物
仿生的物品
原理分析
鸭子的蹼有助于它划水
模仿鸭蹼的形态和功能设计脚蹼
鸭子划水十分轻松,模仿鸭蹼发明脚蹼,可以为人们游泳、潜水提供前进动力。
翠鸟的嘴呈锥形
高速列车的车头设计成锥形
翠鸟的锥形喙前小后大,在快速入水捕鱼时可减小阻力,锥形列车车头在列车高速行驶时可小空气阻力。
学生手册答案
4.仿照示例,观察身边的生物,设想仿生两件物品。
序号
身边的生物
仿生的物品
原理分析
1
鸭子有蹼有助于划水
模仿鸭蹼的形态和功能设计脚蹼
鸭子划水十分轻松,模仿鸭蹼发明脚蹼,可以为人们游泳、潜水提供前进动力。
2
( )
( )
( )
3
( )
( )
( )
三、巩固知识小测
典型例题
5.做手臂模型研究手臂是怎样工作的(如下图),材料与模拟对象对应相符的是?( )
A.硬纸板模拟的是关节 B.绳子模拟的是骨骼肌肉 C.铆钉模拟的是骨骼
6.人体手臂和假肢手臂在 、 上有相似之处。
7.手臂工作时,骨骼带动肌肉和关节运动。( )
8.将手臂模型中的各部分和对应模拟的人体部位连线。
硬纸板 两脚钉处 绳子
关节 肌肉 骨骼
9.做手臂模型,研究手臂是怎样工作的。
(1)制作材料:长方形硬纸板2块(其中一块纸板的宽是另一块纸板宽的2倍),正方形纸板一张,铆钉,剪刀,同样长的绳子两根,胶带。
(2)制作过程:①将宽纸板沿长边对折,将窄纸板的一端剪圆。
②把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧,用铆钉连接,再把“手”固定在对折纸板的另一侧。
③用胶带将两根等长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上。
(3)验证实验:拉动绳子,整个“手臂” (填“会”或“不”)运动。
(4)下面是人体手臂结构图。根据图示,完成下面各题。
①在我们制作的手臂模型中,两块长方形硬纸板模拟的是手臂的 ,铆钉模拟的是手臂的 ,绳子模拟的是手臂的 。
②拉动你制作的手臂模型中的绳子,观察“手臂”的运动过程。在此过程中,肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的呢? 。
巩固提升
10.根据生物的特征,写出与它相对应的仿生产品。
生物名称
仿生产品名称
带冠毛的蒲公英种子
抹香鲸
海豚
蝙蝠
野猪鼻子
蛋壳
11.请根据描述选择相关仿生学的发明。
①模仿人的运动器官及作用,人们研制出了( );
②根据变色龙的体色能随环境改变的特性,人们研制出了( );
③根据壁虎的脚能在直立的墙壁上行走的特性,人们研制出了( )和( );
④根据苍蝇复眼的特性,人们研制出了( );
⑤根据蛋壳的特性,人们发明建造了( )。
A.机器人 B.登山鞋 C.多镜头照相机
D.薄壳结构的屋顶 E.伪装衣 F.杂技鞋
12.利用所学知识设计一种仿生产品
打算模仿的生物: 。
根据生物的哪种结构或功能: 。
打算制作或设计的新产品: 。
新产品的主要优点: 。
需要用到的材料和工具: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1. 丛林迷彩,用于陆军夏作训服 荒漠迷彩,用于陆军冬作训服。 海洋迷彩,用于海军陆战队
【详解】迷彩服是对保护色的应用,迷彩服的特征及作用是颜色与周围环境相似,穿上后不易被发觉,可以有效地埋伏,攻打敌人。图中的迷彩服,①是丛林迷彩,用于陆军夏作训服;②是荒漠迷彩,用于陆军冬作训服;③是海洋迷彩服底色为蓝色,与大海的颜色相似,用于海军陆战队。
2.答:锥形瓶和烧瓶内大口小,普通刷子无法将其内部清洗干净。
【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。河豚又叫气鼓鱼,它有个本领:一遇到惊吓,身体就会迅速胀大好几倍,以吓退天敌。球形烧瓶和锥形瓶内大口小,普通试管刷无法将球形烧瓶和锥形瓶的内部清洗干净,技术人员从中受到启示,发明了一种像河豚那样形状可变的试管刷子。
3. 野猪鼻子中塞满细泥土,过滤掉氯气 前端装有活性炭的猪鼻子防毒面具 野猪利用泥土细粒对氯气的吸附作用过滤空气,猪鼻子防毒面具前端进气口填充有类似细土吸附功能的活性炭。 蜻蜓翅端前缘有一块色深加厚的部分,即翅痣。 人们仿照翅痣,在直升机机翼上设计了加厚部分 翅痣是保护薄而韧的蜻蜓翅膀快速振动却不折损的关键。人们仿照翅痣,在机翼上设计了加厚部分,于是战胜了颤振,保证了直升机的安全。
【详解】仿生学是一门既古老又年轻的学科。人类模仿生物的结构和功能,创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习,进而应用到工程技术中的学科,这就是仿生学。模仿啄木鸟的头骨结构制造了防震帽。啄木鸟的头上至少有三层防震装置,它的头骨结构疏松而充满空气,头骨的内部还有一层坚韧的外脑膜,模仿啄木鸟的头骨发明防震帽可以为人们提供安全保障。人脑中有很多控制生命活动的高级中枢,模仿人脑制造了电脑。野猪利用泥土细粒对氯气的吸附作用过滤空气,猪鼻子防毒面具前端进气口填充有类似细土吸附功能的活性炭。翅痣是保护薄而韧的蜻蜓翅膀快速振动却不折损的关键。人们仿照翅痣,在机翼上设计了加厚部分,于是战胜了颤振,保证了直升机的安全。
4. 翠鸟的嘴呈锥形 高速列车的车头设计成锥形 翠鸟的锥形喙前小后大,在快速入水捕鱼时可减少助力,锥形列车车头在列车高速行驶时可减小空气阻力 野猪鼻子中塞满细泥土,过滤掉氯气 前端装有活性炭的猪鼻子防毒面具 野猪利用泥土细粒对氯气的吸附作用过滤空气,猪鼻子防毒面具,前端进气口填充有类似细土吸附功能的活性炭
【分析】人类模仿生物的结构和功能,创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习,进而应用到工程技术中的学科——仿生学。
【详解】仿生学是一门既古老又年轻的学科。人类模仿生物的结构和功能,创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习,进而应用到工程技术中的学科,这就是仿生学。模仿啄木鸟的头骨结构制造了防震帽。啄木鸟的头上至少有三层防震装置,它的头骨结构疏松而充满空气,头骨的内部还有一层坚韧的外脑膜,模仿啄木鸟的头骨发明防震帽可以为人们提供安全保障。人脑中有很多控制生命活动的高级中枢,模仿人脑制造了电脑。
5.B
【详解】在运动中,神经系统起调节作用,骨起杠杆的作用,关节起支点作用,骨骼肌起动力作用。利用手臂活动模型观察肌肉与手臂的运动属于模拟实验。在这个模型中,硬纸板模拟的是骨骼,绳子模拟的是肌肉,铆钉模拟的是关节。故AC说法错误,B说法正确。
6. 外形 结构
【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。假肢手臂是借鉴了人体手臂的结构和功能设计制造出来的。人体手臂与假肢手臂在外形、结构上有相似之处。
7.×
【详解】骨、关节和肌肉组成了人体的运动系统,它们相互配合,使身体进行各种运动。手臂工作时,肌肉带动骨骼和关节运动。题干错误。
8.
【详解】人体的运动系统包括骨骼、关节和肌肉三部分。骨骼为人体的支架,在人的运动中起到支撑的作用。关节用于连接骨骼,肌肉是附着在骨骼上,骨骼的运动需要肌肉的收缩。在我们制作的手臂模型中,硬纸板模拟的是骨骼,绳子模拟的是肌肉,两脚钉处模拟的是手臂的关节。
9. 会 骨骼 关节 肌肉 关节用于连接骨骼,多数肌肉附着在骨骼上,肌肉的收缩拉伸骨骼,完成手臂伸直和弯曲的动作。
【分析】骨骼、关节和肌肉是相互协调共同完成动作的,骨的连接构成关节,肌肉附着在骨头上,肌肉的收缩牵拉骨骼,完成关节的各项运动。
【详解】本题考查了做手臂模型,研究手臂是怎样工作的的实验。首先将宽纸板沿长边对折,将窄纸板的一端剪圆;再把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧,用铆钉连接,再把“手”固定在对折纸板的另一侧;最后用胶带将两根等长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上。验证实验:拉动绳子,整个“手臂”会运动。根据图示可知,根据图示,在我们制作的手臂模型中,两块长方形硬纸板模拟的是手臂的肌肉,铆钉模拟的是手臂的关节,绳子模拟的是手臂的骨骼。人体的运动系统包括骨骼、关节和肌肉三部分。骨骼为人体的支架,在人的运动中起到支撑的作用。关节用于连接骨骼,肌肉是附着在骨骼上,骨骼的运动需要肌肉的收缩。
10. 降落伞 潜水艇 声呐 雷达 防毒面具 拱或者薄壳结构
【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西,人们根据带冠毛的蒲公英种子发明了降落伞,人们根据抹香鲸发明了潜水艇,人们根据海豚发明了声呐,人们根据蝙蝠发明了雷达,人们根据野猪鼻子发明了防毒面具,人们根据蛋壳发明了薄壳结构。
11. A E B F C D
【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。
①模仿人的运动器官及作用,人们研制出了机器人;
②根据变色龙的体色能随环境改变的特性,人们研制出了伪装衣;
③根据壁虎的脚能在直立的墙壁上行走的特性,人们研制出了登山鞋和杂技鞋;
④根据苍蝇复眼的特性,人们研制出了多镜头照相机;
⑤根据蛋壳的特性,人们发明建造了薄壳结构的屋顶。
12. 壁虎 爬在墙上不掉下来的特点 电工的鞋子 可以轻松爬上电线杆 橡胶、铁丝、吸盘等
【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学技术。
打算模仿的生物:壁虎。
根据生物的哪种结构或功能:爬在墙上不掉下来的特点。
打算制作或设计的新产品:电工的鞋子。
新产品的主要优点:可以轻松爬上电线杆。
需要用到的材料和工具:橡胶、铁丝、吸盘等。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$