第2单元 5.生物的启示-【跳跳熊预习】2024-2025学年五年级下册科学同步练（苏教版）

第二单元·仿生 生物的启示 课后小复习 |建议用时:15分钟 |实际用时___ ......................................... 分钟1 月日 星期 复习一6 回顾教材 (教材P14·划重点)下面物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处 解答 动植物名称 仿生物品名称 仿生原理 仿照荆棘的样子制作而成,其一般与刺铁丝立柱配套组成刺 绳隔离栅,可起到防护的作用。应用于农场、畜牧场刺铁丝围 栏,养殖刺绳护栏网,园林防护高速公路刺绳围栏,厂区、矿区 荆棘 刺铁丝 等防护网。 吸盘是动物身上一种圆形器官,中间凹陷,吸附在物体上时,凹处 21 # 形成真空,外受空气压力,借以附着于其他物体,不易脱落。如章 吸盘 鱼的触角、雨蛙的足、水的口部和腹部等都有。攀缘植物如常春 章鱼 藤等之攀缘器官,先端膨大的盘状构造,也可以吸附在物体上。 尼龙搭扣是由尼龙钩带和尼龙绒带两部分组成的联接用带织 物。广泛应用于服装、鞋子、背包、帐篷、降落伞、窗帘、沙发套 苍耳 等方面。 尼龙搭扣 蒲公英种子和冠毛组成的整体质量较轻,而冠毛组成的反向伞状 结构具有较大的迎风面积,蒲公英种子这种类似于迷你降落伞的 结构极其高效,这种高效的飞行机制可以最大限度地降低材料和 蒲公英 降落伞 能源成本,在工程技术领域具有广泛的应用前景 蛋壳呈拱形,跨度大,包括许多力学原理。虽然它只有2毫米 的厚度,但是抗压能力非常强。建筑学家模仿它进行了薄壳 鸡蛋 薄壳建筑 建筑设计。这类建筑有许多优点:用料少,跨度大,坚固耐用。 潜艇下潜和上浮的原理就跟鱼类差不多,鱼腹中有一种可充 满气体的囊状鞣,其作用类似于潜艇上的压载水舱,是鱼在水中沉 浮的主要调节器官。当鱼要下沉时,挤出鱼蝶中的气体(潜艇是向 。 潜水艇 压载水舱里注水),使身体的重量加重;相反,鱼要上浮时,通过摄 取水中的气体来充满鱼蝶,使身体的重量减轻。 23 科学5年级SJ下 (教材P15·划重点)研究蜂巢形状的奥秘。 1.假设密蜂用正五边形建蜂巢,结果会怎样? 2.假设密蜂用下面3种面积相等的图形建蜂巢(图见教材),计算每种图形的内切圆 直径,以及蜂巢壁的总长度,并进行排序。 3.将3张A4纸分别折成正三校柱、正四梭柱、正六校柱,比较哪种形状抗压能力 最强。 解答 正五边形无法密铺,建成的蜂 巢会有缝隙。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。 解答 (1)用四个正三角形建造蜂巢,巢口(内切圆的直径)长度为2.64厘米,蜂巢 壁的总长度为4.56x9=41.04(厘米)。 (2)用四个正方形建造蜂巢,巢口(内切圆的直径)长度为3厘米,蜂巢壁的总长度为 3x12-36(厘米)。 (3)用四个正六边形建造蜂巢,巢口(内切圆的直径)长度为3.22厘米,蜂巢壁的总 长度为1.86x19=35.34(厘米)。 其中,内切圆直径按从长到短的顺序排列:正六边形>正方形>正三角形 蜂巢壁的总长度按从长到短的顺序排列:正三角形>正方形>正六边形。 综上得出,正六边形蜂巢的巢口(内切圆的直径)最大,所用的材料(蜂巢壁的总长 度)最小。说明用正六边形建造蜂巢,不仅可以建造宽敞的巢穴,还能节省材料。 解答 将A4纸折成柱体,因为高相等,柱形底面承受的压强相等。而周长相等的正 三角形、正方形、正六边形中,正六边形的面积最大,压力三压强x底面积,所以正六梭柱 底面的承受力最大,所能承载的物体最重。这样的正六校柱所构成的结构,空间体积最 大,结构最稳定,抗压能力最强。 (教材P15·划重点)你还发现哪些物体有蜂巢结构?这种设计有什么好处 解答 地面铺设 包装纸箱 球门挂网 蜂窝煤 24 第二单元·仿生 蜂窝结构的优点主要有:承受力强,构造精巧而且节省材料。 (1)足球球门的挂网一般采用六边形结构,在省材料的同时,可以密铺,还具有一定 的稳定性(防止足球打穿),结实耐用还美观。 (2)街道路面地砖的铺设,也多采用六边形结构,节省材料,抗压能力也强 (3)包装纸箱上的蜂巢结构,可以提高包装纸的抗压能力,同时也能节省不少材料。 (4)蜂窝煤设计成蜂窝状,可以加快空气流通,扩大煤与氧气的接触面积,达到充分 燃烧。 (教材P16;刻重点)人们在造船时,从鱼的身上得到了哪些启示? 解答 在鱼的身体内部有一种器官叫作鱼鲸,也就是我们平时所说的水泡。当鱼 鼓起来时,浮力增加,鱼就能浮到水面。当鱼蝶瘪下来时,浮力减少,鱼就能沉在水底。当 鱼蝶里有一部分空气时,它就能停留在水的中间。科学家从鱼的上浮、下沉中受到了启 示,经过多次实验研究,发明了一种能在水中上浮、下沉的船-一潜水艇 鱼是大部分鱼类用来游泳和维持身体平衡的重要器官,包括成对的偶鳞和不成对 的奇。鱼游动时,胸鳞向鱼体两侧张开,做前后摆动时,鱼体前进:一侧胸摆动时鱼体 向不动的一侧转弯;腹相当于陆生动物的后肢,具有协助背、臂鳞维持鱼体平衡和辅 助鱼体升降拐弯。人们模仿鱼的胸鳞设计了船的双桨,通过它,可以控制船的前进和改变 方向。 鱼的尾巴也十分重要,它是鱼的推进器,它包括尾杆和尾,尾就是鱼尾巴上两个 三角形扁状的尾巴,鱼前进时就利用尾波动水,这时水的反作用力就推动鱼前进。人类 受到鱼尾的启示,发明了蝶旋桨,依靠蝶旋桨往返摆动,推动船前进 鱼骨非常坚固,排列整齐,特别是两侧助骨粗壮、结实,既支撑了整个身体,又能抵抗 水中的压力。人们在造船时,参考鱼的骨路结构,造出的船甲板平整,船舷下削如刃,船的 横断面为“V”形(与鱼骨横断面相似),用来支撑船身,使船更坚固,同时吃水深,抗风浪 能力十分强。 依据鱼类的形状发明了鱼雷,制造了鱼雷快艇和驱逐舰。鱼雷是一种水中武器。它 可以从舰艇、飞机上发射,它发射后可以自已控制航行方向和深度,遇到舰船,只要一接触 就可以爆炸。用于攻击敌方水面舰船和潜艇,也可以用于封锁港口和狭窄水道。鱼雷雷 身形状似柱形,头部呈半圆形,以避免航行对阻力太大。它的前部为雷头,装有炸药和引 信;中部为雷身,装有导航及控制装置;后部为鱼尾,装有发动机和推进器等动力装置。鱼 雷的动力系统能源分别为燃气和电力等。 (教材P16;刘重点)查资料,了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示。 解答 随着现代科学技术的进步,人类发明了高效的施工工具、交通工具和探测工 具等。 25- 科学5年级SJ下 十九世纪,生物学界对动物的研究取得了丰硕的成果,将成果转换成产能服务于人 类,一个新兴的学科-仿生学应运而生。仿生学即模仿利用生物的特征,发明改进落后 的工具,提高效率。 十九世纪初,人类为了能向鸟类那样飞上蓝天,利用空气动力学原理模仿鸟类发明了 大翅膀的滑翔机,实现了飞上蓝天的梦想。随后利用仿生学的原理对飞机进行不断地改 进,才有了今天安全快速的飞机 客机的飞机翅膀末端上翘是模仿海鸥、鹰等鸟类初级飞羽向上翘起(使得鸟类在气 流中飞行非常平稳),增加飞机在气流中飞行的稳定性。 飞机的副翼是模仿鸟类起飞降落转弯时,翅膀的角度控制飞行高度和转弯。战斗机 模拟游集的翅膀,副翼能大角度的变换使战斗更加快速、灵活。 涡轮发动机前端的进气口加装锥体是模仿华科鸟类鼻孔内控制进气量的锥体(使空 气分流,减缓高速气流对肺部的冲击),解决高速飞行气流过快,空气进入量过多,油气比 不合理,影响发动机功率的问题。 飞机的起落架是模仿长腿鸟类跑步加速起飞,减速跑步降落停止。稳定地控制飞机 的起飞和降落。可以说飞机与鸟类仿生学密不可分。 风稿是一种高效的破拆工具,可以击碎岩石、混凝土和沥青路面等。你可能想不到风 稿与啄木鸟之间的关系。啄木鸟的鸟喙以每秒400多米的速度啄木,把木质完全击碎。 风锦就是模拟啄木鸟啄木,用高压气推动风稿活塞,带动锦头以啄木鸟的啄木速度撞击坚 硬的物体,高速度产生神奇的力量,击碎坚硬的物体自然不在话下。 诸如此类的例子举不胜举。看似毫不相干的事物,用仿生学充当媒介,把鸟类的功能 和人类的需求连在一起。深入地研究鸟类,探究尚未发现的奥秘 复习二。 练情境题 一、我会填一填 和 1.仿生产品主要是根据生物的 设计的。 2.吸盘的发明是受到 的启示。 形。 3.在同种正多边形中,能密铺的只有 形和形。 二、我会判一判 1.(生活情境)尼龙搭扣是受到苍耳种子钩刺的启发而发明的。 2.(生活情境)体育工作者认真研究青蛙在水中的运动姿势,总结出了一套游泳动 作-蛙泳。 __~ 3.六边形的蜂巢抗压性最强。 4.蜂窝猜想是古希腊数学家亚里士多德提出的 三、我会选一选 1.下列产品中,( )不是模仿动物的形态结构制成的 A.雷达 B.课桌 C.轮船 26 第二单元:仿生 2.(易错)下列说法中,符合科学道理的是( )。 A.生物是有限的,仿生产品将会越来越少 B.生物是发展变化的,仿生产品将会越来越多 C. 生物的种类不会变化,所以仿生产品的种类也是不会变化的 3.(生活情境)我国研制的“神舟五号”载人航天飞船上安装的照相机,一次能拍上 千张清晰的照片,这种相机是模仿( )制成的。 A.编蝠的眼 B.青蛙的眼 C.苍蝇的眼 4.降落伞的发明是受到 )的启示。 A.蘑菇 B.蒲公英种子 C.苍耳果实 5.(生活情境)传说鲁班上山时,不小心被一种边缘有齿的草叶划破了手指,鲁班从 而受到启发,发明了( )。 B.锯子 A.斧头 C.镰刀 四、综合探穷 (生活情境)船航的发展在很多方面都应用了仿生学,请根据你掌握的知识回答下列 问题。 1.船底的龙骨结构,是我国古代的一项重大发明,不但能使船更加坚固,而且使其抗 御风浪的能力大大增强,对世界船射结构的发展产生了深远影响。船的龙骨结构是根据 的骨警受到启发而发明的。 2.船桨能划水,使船行驶得更快,这是受到 )的启发;蝶旋桨往返摆动能推动船 前进,这是受到了( )的启发。 A.鱼的胸懿 B.鱼的背懿 C.鱼的腹懿 D.鱼的尾 3.潜艇的形状是仿照 的身体形状制造的。 4.潜艇能在水中实现上浮和下沉是受到了什么启发 五、材料分析 (实验情境)在显微镜下,蝴蝶的彩色翅膀其实是由许多小鳞片组成的。这些小鳞片 会随阳光的照射方向自动变换角度,从而调节体温。科学家们受蝴蝶的启发,将人造卫星 的控温系统制成了对温度敏感的百叶窗样式,随温度变化可调节窗的开合,保持了人造卫 星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一个大难题。 如果人造卫星内部温度较低,控温系统的扇叶会( )。 A.闭合成一个平面 B.调整角度,使扇叶与太阳光垂直 C.调整角度,使扇叶与太阳光平行 科学5年级SJ下 复习三·晨读背记 一、基础知识(必背) 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。 (1)铁丝网上的尖刺是模仿植物枝条上的尖刺制作的 (2)吸盘是根据章鱼触手发明的 (3)尼龙搭扣是根据苍耳果实发明的 (4)降落伞是根据蒲公英的种子发明的 2.密蜂所建造的蜂巢采用最少量的蜂蜡密铺而成。这样的蜂巢空间体积最大, 结构最稳定,抗压能力最强 3.蜂巢结构的应用;足球网、蜂巢顶建筑等 4.公元4世纪,古希腊数学家佩波斯提出“蜂窝猜想”。 5.人们在造船时,从鱼身上得到的启示。 (1)根据鱼鳞的作用,人们发明了船奖: (2)根据鱼骨的结构,人们发明了船的龙骨结构,大大提高了船的稳固性。 (3)根据鱼身体的形状,人们发明了流线型的潜艇,大大减小了潜艇在水中行驶时 受到的阻力。 (4)根据鱼尾的功能,人们发明了船橹,用来控制船的行驶方向 6.人类观察到鸟的趣膀可以使它飞起来,从而 发明了飞机、航天器等。 7. 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 而应用在工程技术上的学科--仿生学。 二、实验探究(必会) 研究蜂巢的奥秘。 1.比较几种图形,看哪种图形最省材料 (1)用相同面积的三角形平铺一个平面,能够做到密铺而不留空隙吗 (2)再用其他正多边形和圆试一试 (3)量一量相同面积的正多边形,哪种图形的周长最短? ) 600 120 60{ 60 3 120 60 结论:(1)正五边形无法密铺,建成的蜂巢有缝隙;正六边形可以密铺,衔接紧密 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。 (2)正六边形蜂巢的巢口(内切圆的直径)最大,所用的材料(蜂巢壁的总长度)最 说明用正六边形建造峰巢,不仅可以建造宽敞的巢穴,还能节省材料。 28 第二单元·仿生 2.将A4纸折成三校柱、四梭柱、六校柱,比较哪种形状的抗压能力最强 三校柱 四校柱 六核柱 记录: 纸筒形状 预计测量结果 实际测量结果 三校柱 1本书 2本书 2本书 四校柱 3本书 六校柱 3本书 4本书 现象;纸简的形状不同,其抗压能力的大小也不同。 结论:把薄的材料用不同的方式折叠或弯曲,可以提高材料的抗压能力 而且折 叠或弯曲的形状不同,其抗压能力的大小也不同。六校柱的抗压能力最强。 三、活动手册(参考) 1.研究蜂巢形状的奥秘 蜂巢截面的 内接圆直4个密铺后4个密铺后壁的 抗压能力 壁长/厘米 形状 径/厘米 有几道壁 总长度/厘米 (书本数) 2.63 正三角形 4.56 。 41.04 2 2 2 2 正方形 36 3 3.22 正六边形 1.86 19 35.34 4 我的结论:用正六边形建造的蜂巢宽、抗压能力强、还能节省材料。 2.许多动物具有与生俱来的特殊本领,你认为可以从它们身上获得什么启示?进 行哪些发明创造 秃飞得高,能飞上 游泳冠军旗鱼的速度 9000米的高空 高达113千米/时 飞行技能--轰炸机 身形结构--火箭 抹香鲸是潜水冠军 能 尖尾雨燕是飞行冠军, 潜入海洋2200米深处 速度达350千米/时 潜水技能--潜艇 身形结构--飞机 29参考答案 4.微生物的“功”与“过” 一、1.弗莱明青霉素 正文部分 2.微生物3.微生物 第一单元显微镜下的生命世界 二、1.V2.×3.V4.×5.× 1.搭建生命体的“积木” 三、1.C2.B3.B4.B5.B6.B 一、1.细胞2.显微镜卵黄 四、1.A2.B3.A 3.小孔规则细胞 4.消毒后可以防止细菌污染，起到杀菌 二、1.×2.×3.V4.×5.×6.× 效果。 三、1.A2.B3.C4.B5.B 5冰箱中低温、干燥的环境不利于霉菌生 X 四、 长繁殖。 第二单元仿生 五、细胞的衰老死亡导致生命体的衰老死亡。 5,生物的启示 六、1.显微镜2.细胞 一、1.构造功能2.章鱼 3.细胞生长细胞死亡 3.正三角正方正六边 七、1，人的手背皮肤洋葱鳞片内表皮 二、1.V2.V3.V4.× 2.都是由细胞构成的。 三、1.B2.B3.C4.B5.B 3,(答案不唯一)神经细胞、肝脏细胞、骨 四、1.鱼2.AD3.鱼 细胞、红细胞、肌细胞、白细胞等。 4.受到鱼鳔的启发。 2.微小的生命体 五、B 一、1.微生物显微镜2.微生物 6.蛋壳与薄壳结构 3.火山岩石4.蘑菇木耳 一、1.下2.拱拱拱3.薄壳 二、1.V2.×3.V4.×5.× 二、1.×2.V3.V4.V 三、1.A2.C3.A4.B5.B 三、1.B2.C3.C 四、 (藏藻) 圈草履虫) 四、1.鸡蛋的形状近似球形，球形在各个方向 (钓钟虫) 上都可以看成拱形，球形的任何一个地 (水登) 方受力都可以向四周均匀地分散开来， (轮虫) 这使得它比任何形状都要坚固，所以鸡 五、1.C2.B3.B 蛋不会被压坏。 3.发需与防霸 2.B鸡蛋壳没破。因为拱形的拱顶可以承 一、1.霉菌（微生物）2.真空 受很大压力，如果把拱形倒置，则很容 3.温暖潮湿 易被压坏。 二、1.×2.×3.V4.V5.V6.V 五、安全帽利用了薄壳结构，可以将压力分散 三、1.B2.B3.A4.B5.C 到安全帽的各个部分，所以能承受很大的 四、 压力，可以很好地保护人的头部 7,海豚与声呐 一、1.超声波2.回声定位雷达3.天气 五、1.霉菌产生的毒素可能也污染了没发霉 二、l.×2.V3.V 的那边 三、1.A2.A3.C 2.温度3.水分空气温度 四、都是利用声波回声定位的原理。 4.其他条件相同，在温度较高的环境中， 五、1.眼睛嘴耳朵 霉菌繁殖较快 2.超声波回声定位 -29