内容正文:
第23课 生物的启示
1.通过制作某些东西来解释难以直接观察的事物(如内部构造探事物的变化以及事物之间的关系等),就是在___________。
2.人们根据葱叶的结构特性,设计、制造了圆筒结构的物品,这就是___________。
3.通过仿生设计研发产品的一般步骤:__________________________________________________________________。
:基础过关练
一、选择题
1.整理收纳是基本的劳动技能。妈妈整理厨房时,选择如图材料制作了小挂钩, 设计过程中仿生的生物是( )。
A.蝙蝠 B.雄鹰 C.大葱 D.章鱼
2.对比葱叶与韭菜叶的外形后我们发现:葱叶比韭菜叶不容易弯曲,原因是( )。
A.葱叶生长茂盛 B.葱叶更宽大 C.葱叶的圆筒结构
3.创可贴是一种常用的外科用药,具有止血、护创等作用。但( )情况下不能使用创可贴。
A.小的划伤 B.伤口干净时 C.伤口化脓时
4.人们根据蝙蝠的特点发明了( )。
A.飞机 B.扩音器 C.雷达
5.通过仿生设计研发产品的模式步骤一般是( )。
A.生物性能-建立模型-检测模型-开发产品
B.建立模型-生物性能-开发产品-检测模型
C.生物性能-建立模型-开发产品-检测模型
二、填空题
6.人们根据葱叶的结构特性,设计制造了圆筒结构的物品,这就是 。
7.独木舟运载能力非常 ,1000年前人们根据脊椎动物的脊椎骨架,发明了 ,后来在此基础上又制造出大型 。
8.雷达是受 的启示而发明的。
9.人们根据葱叶的结构特性, 、 圆筒结构的物品,这就是仿生。
10.仿生研究一般经历生物性能、 、 、开发产品。
三、判断题
11.蝙蝠是利用超声波来判断障碍物距离的远近。( )
12.北京鸟巢体育馆就是根据鸟的巢穴启发建造的,是仿生产品。( )
13.壁虎能够在墙壁和天花板上自由行走,是因为四肢上粘液产生了强大的黏附力。( )
:拓展培优练
四、连线题
14.将下面的仿生产品与受到的生物启示连起来。
蝙蝠 圆筒结构
葱叶 船桨
野猪嘴拱地 直升机
蜻蜓 雷达
鱼鳍 防毒面具
五、简答题
15.生活中有哪些重大发明受到了生物的启示?请至少举出两个例子来说明。
六、实验题
动手制作是我们平日劳动课常见的形式。某兴趣小组利用平日的废旧材料,制作了小小潜水艇,当推注射器时,空气就会进入废旧塑料瓶内,小小潜水艇就会浮上来;拉注射器时,小小潜水艇就会下沉。如图所示,请回答问题:
16.请选其中的1-2种材料,说出它的用途。
17.漂浮是一种常见的现象,下列物体容易漂浮水面上的是( )。
A.铁钉 B.乒乓球 C.曲别针
18.潜水艇模仿的生物是( )。
A.长颈鹿 B.萤火虫 C.青蛙 D.鱼
19.给你一块橡皮泥,请你说出一种能让它漂浮水面的方法。
20.请你评价这个劳动作品的优点(一条即可)。
七、综合题
21.资料分析:
夏天,各种蚊虫在空中飞来飞去,青蛙怎么能极其准确地捉住它们想要的食物呢?难道青蛙的眼睛非常尖锐,能看清楚在空中飞行的东西?为了弄清这个问题,科学家们利用做了很多实验。发现青蛙在迅速飞动的各种形状的小动物里,青蛙可立即识别出它最喜欢吃的苍蝇和飞蛾,而对其他飞动着的东西和静止不动景物都毫无反应。
科学家们从青蛙的眼睛得到了启示,发明了“电子蛙眼”。这种“电子蛙眼”能像真的蛙眼一样,准确无误地识别出特定形状的物体。把“电子蛙眼”装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机,舰船和导弹等。特别能够区别出真假导弹,防止以假乱真。“电子蛙眼”还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发生警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。
(1)上述材料中,科学家运用了怎样的科学方法?你能结合你所学的知识具体介绍一下这种科学方法的研究过程吗?
(2)结合你所学的知识及生活经验,你还知道哪些类似的发明?请详细说明至少2种。
1.通过制作某些东西来解释难以直接观察的事物(如内部构造探事物的变化以及事物之间的关系等),就是在建立模型。
2.人们根据葱叶的结构特性,设计、制造了圆筒结构的物品,这就是仿生。
3.通过仿生设计研发产品的一般步骤:建立模型、生物性能、检测模型、开发产品。
1.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。人类通过观察动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。妈妈整理厨房时,选择如图材料制作了吸盘挂钩,设计过程中仿生的生物是章鱼。
2.C
详解:通过研究圆筒结构可以发现,圆筒结构比平板结构的纸筒承受压力大,承重能力强。对比葱叶与韭菜叶的外形后我们发现,葱叶比韭菜叶不容易弯曲,原因是葱叶是圆筒结构,抗弯曲能力更强。故C选项正确。
3.C
详解:创可贴的透气性不好,当伤口化脓时贴创可贴会使流脓更严重,而且还会造成伤口感染以及组织坏死等。所以在伤口化脓时不能使用创可贴。
4.C
详解:科学家发现蝙蝠是利用回声定位的方式来探测目标,在它的启示下人类发明了雷达。
5.A
详解:仿生学是人们从大自然中获得灵感,通过研究生物体的结构与功能,并根据其中的原理发明出新的设备、工具和技术的学科。仿生一般要经过生物性能、建立模型、模型检测、开发产品四个环节。
6.仿生
详解:仿生的过程是:发现生物性能——建立模型——模型检测——开发产品。人们根据葱叶的结构特性,设计、制造出了筒形的物品,这就是仿生。
7. 小 龙骨船 木质帆船
详解:几千年前,古人利用木头的漂浮能力,模仿鱼的形状,制造出最简单的木船——独木舟。独木舟运载能力非常小。1000 年前,人们根据脊椎动物的脊椎骨架,发明了龙骨船,后来在此基础上又制造出大型木质帆船。
8.蝙蝠
详解: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,如人们受鱼的启发发明了船,根据茅草叶发明了锯,根据蜻蜓发明了飞机,根据葱发明了筒形物品,根据蝙蝠发明了雷达。
9. 设计 制造
详解:人们根据葱叶的结构特性,设计、制造出了筒形的物品,这就是仿生。仿生的过程是:发现生物性能——建立模型——模型检测——开发产品。
10. 建立模型 模型检测
详解: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,这就是仿生。仿生的过程一般是:生物性能→建立模型→模型检测→开发产品。
11.√
详解:蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些声波碰到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离,从而判断出障碍物距离的远近。
12.√
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。2008年北京奥运会主体体育馆“鸟巢”的设计无疑是从自然界中的鸟巢中得到了灵感,而鸟巢就是很好的一个仿生学的例子,所以说鸟巢的建造是利用了仿生学结构的原理。
13.×
详解:壁虎是一种常见的爬行动物,它的脚底有“吸盘”,能在墙上“行走自如”。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。
14.
详解:大自然中的生物都具有各自的特性,观察它们会得到很多的特性启示。仿生就是模仿生物系统的功能和行为,来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限,将各种不同的系统沟通起来。比如雷达的发明是受到蝙蝠的启发;圆筒结构是受到葱叶的启发;防毒面具是受到野猪嘴拱地的启发;直升机的发明是受到蜻蜓的启发;轮船的发明是受到鱼的启发。
15.飞机的发明模仿了鸟类的翅膀;雷达的发明模仿了蝙蝠;锯子的发明模仿了茅草;吸盘的发明模仿了章鱼;水泥电线杆的发明模仿了葱叶等
详解:大自然中的生物都具有各自的特性,观察它们会得到很多的特性启示。仿生就是模仿生物系统的功能和行为,来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限,将各种不同的系统沟通起来。比如雷达的发明是受到蝙蝠的启发;直升机的发明是受到蜻蜓的启发;轮船的发明是受到鱼的启发。
16.废旧注射器:控制进入废旧塑料瓶内空气的多少 17.B 18.D 19.把橡皮泥的形状变成小船就会浮在水面上 20.
变废为宝、废物利用
分析:潜水艇原理:在同种液体里,排开液体体积不变,则浮力大小不变,而潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的,潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。
16.我们可以通过废旧注射器的推拉来控制进入废旧塑料瓶内空气的多少,以改变小小潜水艇的重量,使之上浮和下沉的。
17.乒乓球非常轻,其密度远小于水的密度,当放置在水面上时,水会对乒乓球产生向上的浮力,使其浮在水面上。铁钉和曲别针密度比水大,所受浮力小于自身重力,会下沉。
18.潜水艇是模仿鱼鳔能调节鱼体的比重功能制造的。
19.把橡皮泥的形状变成小船或小碗就会增加橡皮泥的体积,放入水中后,排开水的体积变大,受到的浮力变大,会浮在水面上。
20.小小潜水艇选用的材料为废旧塑料瓶和废旧注射器,这是我们厉行节约的做法,可以把废旧材料变废为宝,加工利用。
21.(1)仿生;生物性能、建立模型、检测模型、开发产品;
(2)人们模仿鸟发明了飞机;模仿蝙蝠发明了雷达。
详解:(1)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。人们根据发明了;仿生一般要经过生物性能、建立模型、检测模型、开发产品四个环节。
(2)海豚在水里能够发出一种人耳听不见的声波,声波遇到物体后会反射回来,被海豚的耳朵接收,海豚就能确定物体的形状、大小和位置。海豚采用的这种方法叫回声定位。根据回声定位原理,科学家发明了声呐。人们模仿鸟的运动系统发明了飞机。
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