第二单元 仿生（复习课件）科学苏教版五年级下册

第二单元《仿生》知识梳理 2.5 生物的启示 1、生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。 2、铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用； 塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状，具有吸附功能； 尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力； 降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。除此之外，还有锯子与锯齿草、大跨度建筑屋顶架构与王莲叶、人工冷光与萤火虫的光、风暴预测仪与水母耳、电子蛙眼与蛙眼等。 3、正六棱柱的抗压能力最强。 4、公元 4 世纪，古希腊数学家佩波斯提出猜想：截面呈正六边形的密铺（不留空隙，也不相互重叠）的蜂窝巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的。这一猜想被称为“蜂窝猜想”。 5、在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形，正方形，正六边形。 6、蜜蜂用正六边形建蜂巢的优点:耗最少的蜂蜡、修建客积最大的容器,且容器抗压能力强。因此蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。 7、人们从蜂巢的结构中受到启发,建立了形似蜂窝的移动通信网络。这种蜂窝式移动通信网络覆盖同样范围的区域时,所建的信号塔个数最少,有效地减少了建设投资。 8、生活中具有蜂巢结构的物体还有：蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站的蜂窝状排列等等。这种设计的好处是：六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少等。 9、人们造船时从鱼身上得到的启示 (1)人们模仿鱼类的形体造船,以木质骨架模仿鱼骨，以桨模仿腹鳍,以舵模仿尾鳍。 (2)人们根据鱼利用鱼鳔上浮、下沉制造了潜水艇。 10、人类通过模仿鸟的形状及羽毛，制造了飞机。 11、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。 2.6 蛋壳与薄壳结构 1、鸡蛋特点：很薄、很轻，表面呈椭球形。 2、鸡蛋表面的曲面结构能够很好地分散所承受的压力、因此鸡蛋壳虽然很薄,但它承受外界冲击的能力较强。生活中一些物品的设计也运用了薄壳结构,特点是用料少、自重轻、坚因耐用。 3、拱形结构和薄壳结构很相似,拱形结构的承重能力强,很多建筑物上都运用了拱形结构。常见的拱形有：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名的建筑有法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。 4、拱桥的承重能力大于平桥。拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。 5、人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用。 薄壳结构的建筑有：国家大剧院、悉尼歌剧院 薄壳结构的物体有：野营的帐篷、各种各样的灯泡、工地上的安全帽等。 6、无梁殿没有木梁、木柱,全殿用砖石砌成大大小小的拱券结构。 2.7 海豚与声呐 1、人们在水池里插上金属棒，海豚游动时绝不会碰到；即使被蒙上眼睛，照样畅游无阻，还能准确捕捉猎物。这说明海豚探路不是依靠视觉。 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。 3、 根据回声定位原理，科学家发明了声呐。现在，声呐已被广泛应用于各种舰艇、水下作业及渔业勘测等。 4、潜艇的声呐系统利用声波潜艇利用声呐探测地形、障碍物等。对水下目标进行探测、定位、识别等。 5、B 超诊断仪同样利用回声定位原理，将超声波射入人体，通过分析体内组织产生的回声，探测人体内部是否健康。 6、雷达则利用类似的原理进行工作。雷达发出的电磁波遇到目标时会返回，从而测定目标位置、速度等，为飞机导航。 7、B 超、雷达的工作原理和海豚探路的相似之处。 海豚、声呐、B 超、蝙蝠都属于回声定位的工作原理。某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部发出超声波，利用反射回的声波来定向，这种空间定向的方法称为回声定位。声呐是利用水中声波进行探测、定位和通信的电子设备。雷达将电磁波以定向方式发射至空间，借由接收空间内存在物体所反射的电磁波，可以计算出该物体的方向、高度及速度，并且可以探测物体的形状，以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。 2.8.我们来仿生 1、在手臂模型中，硬纸板代表长骨；对折的硬纸板代表前臂的桡骨和尺骨；铆钉代表关节；绳子代表连接上臂与前臂的骨骼肌肉。 2、手臂上的肌肉收缩和舒张带动骨骼、关节运动，从而带动手臂运动。 3、迷彩服是作训服的一种基本类型。“迷彩”是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则图案的一种新式保护色。迷彩服的种类和作用。 黄绿色的迷彩服是丛林迷彩，用于陆军夏作训服。 荒漠迷彩，用于陆军冬作训服。 蓝色的迷彩服是海洋迷彩，用于海军陆战队。 4、蚂蚁、竹节虫等昆虫都有三对足，在爬行时总是以三条足为一组，以三角形支架结构交替前行。它们可以轻松跨过障碍物，也可以随时随地停下来。工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势,设计并制造了六足仿生机器人。这种机器人可以轻松跨越森林、沙地、沼泽等特殊路面,能够从事工程勘测、反恐防暴、军事侦察等难度较大或具有危险性的工作。 5、河鲀又叫气鼓鱼，它有又叫气鼓鱼，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。技术人员从中受到启示，发明了一种形状类似于河鲀的试管刷子，用来清理锥形瓶和烧瓶。 6、生活与仿生 序号 身边的生物 仿生的物品 原理分析 1   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。 2   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减小空气阻力。 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。 7、许多动物为了保护自己,不被敌人发现,并方便捕食,形成了 与周围环境十分相似的体色,这种体色就叫保护色。 8、仿生的基本思路 (1)明确需要：在生产或生活中,为了完成某种工作,需要具有相应功能的工具或设备。 (2)寻求启示：通过观察或在无意中发现,某种生物的构造或功能与我们所需要的工具或设备很相似,在这种生物的启示下提出设想。 (3)设计制作：根据设想试制出样品。 (4)实验定型：经过反复实验、修改,完成设计。 $$