第三单元 大自然的启示与发明（期中专项训练）六年级科学下学期（冀人版）

第三单元 大自然的启示与发明（期中专项训练） 六年级科学下学期（冀人版） 第一部分：知识回归 一、蝙蝠与雷达（仿生：回声定位原理） 1. 蝙蝠能够在夜晚灵活地捕食昆虫，雷达能够远距离敏锐地捕获目标信息。 2. 蒙上双眼的蝙蝠依然能够飞行自如，但是如果塞住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后，它们就会在黑暗中乱撞。 3. 1938 年，由于探听超声波仪器的发明，科学家才完全证实蝙蝠是通过超声波来定位的。 4. 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，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。 5. 1888 年，德国科学家赫兹成功利用仪器产生无线电波。 6. 1925 年，伯烈特与杜武合作，第一次成功使用雷达。 7. 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。 8. 雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。 9. 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：目标物体至雷达的距离、方位等。 10. 雷达与蝙蝠异同点 · 相同点：工作原理大致相同，都是利用回声定位原理；都可以探测目标物体的距离、方位和大小等。 · 不同点：蝙蝠是靠喉部发射超声波；雷达是用天线发出电磁波。 11. 拓展思考：如果科学家先研究出蝙蝠捕食的真正原因会怎样？ 像雷达这样，很多发明都能够在自然界找到相似的原型。大自然早已完美解决各类生存与探测难题，能够给人类科技创新带来大量启发。 12. 照相机仿生知识 照相机的结构原理与人的眼睛十分相似，镜头上的凸透镜相当于眼睛的晶状体，盒子相当于眼球，半透明纸相当于眼睛的视网膜。 13. 简易照相机使用方法 在光线稍暗的地方，将镜头朝着光线明亮的地方，调整纸盒的前后位置，观察能否在半透明纸或毛玻璃上形成比较清晰的图像。 14. 生活拓展：医院的 B 超诊断仪通过发射超声波来探测人体内部结构，判断人体是否健康。 二、苍耳与粘扣（认识仿生概念与分类） 1. 自然界的生物有许多独特的本领，人手能够灵活地拾取细小的物品，鱼儿能够在水中自由地游泳，苍耳的种子能够挂在动物的皮毛上，四处传播、安家落户。 2. 问题解答：为什么苍耳果实粘到羊毛织物上不易掉下来？ 苍耳果实表面的尖刺带有倒钩，极易钩住织物上的纤维结构，因此附着牢固，不容易脱落。 3. 苍耳种子与尼龙粘扣对比特点 苍耳种子外表带有弯曲倒钩；尼龙粘扣分为上下两层，一层为钩面结构，一层为毛绒贴合面结构。 4. 共同点：苍耳果实与尼龙粘扣在结构上都有倒钩设计。 5. 发明历史：1948 年，瑞士工程师乔治从苍耳草籽附着皮毛的现象中得到灵感，创造出了一种新型搭扣，这就是魔术粘扣的雏形。 6. 仿生定义：通过模仿某一生物的结构、功能、行为等特征，来发明创造新产品的科学方法就是仿生。所有仿生产品，都能在自然界找到对应的生物原型。 7. 仿生常见分类：形态仿生、功能仿生、结构仿生、色彩仿生等。 8. 仿生的作用：仿生学的不断研究与发展，极大加速了人类科技发明创造的进程，推动生产、生活、军事、医疗等多领域进步。 9. 科学探究态度：对于不同的观点，我们不要急于下结论，要学会尊重证据，通过科学的方法反复求证，以客观事实为依据作出合理的判断。 10. 科技延伸：人脑具有极强的逻辑思维能力，不同的生物有不同的身体结构与生理功能，能够完成不同的生命任务。依托生物结构与思维研究，人工智能（AI）与仿生机器人技术如今开始迅猛发展。 三、浮力认知与船只的演变发展 1. 船是水路运输的主要工具，它能够运送大量货物或旅客，便利人们日常出行与商贸往来。不同材料制作的船漂浮在水中，都会受到水产生的浮力作用。 2. 沉浮实验要求：在观察物体沉浮规律时，需要控制变量，选用大小、形状相同或质量相同，仅材质不同的物体放入水中，对比观察沉浮现象。 3. 材料沉浮特点：像木头、塑料这类材料，漂浮能力强，可以浮在水面上；像铁、橡皮泥这类材料，漂浮能力弱，常规状态下沉在水底。总结：不同材料自身的漂浮能力各不相同。 4. 影响物体水中沉浮的因素：与物体的制作材料、外形结构、体积大小、自身重量（质量）密切相关。 5. 船只起源雏形：木头放入水中会漂浮在水面上。几千年前，古人利用木头天然的漂浮能力，模仿鱼类的外形轮廓，制造出最简单的水上交通工具 —— 独木舟。缺点：独木舟结构简单，运载能力非常小。 6. 早期船只改良：1000 年前，人们研究脊椎动物的脊椎骨架结构，以此为灵感发明龙骨船；后续不断优化，造出大型木质帆船。缺点：木质船只整体强度低，长期航行易破损，整体运载能力有限。 7. 工业时代船只革新：19 世纪，随着蒸汽机和螺旋桨的发明，工程师依托力学、浮力科学原理改良船体结构，人类正式进入钢铁蒸汽机船时代。汽轮机与柴油机陆续普及后，各式各样动力强劲的现代化船只相继出现。 8. 行业发展趋势：人类造船技术持续升级，新型轻量化、高强度新材料不断应用，让船只的航行功能越来越齐全，航行安全性、稳定性大幅提升。 9. 现代高端船舶：工程师依托先进科技，制造出运载能力更大、性能更先进的各类潜艇与远洋轮船。 10. 船只整体发展历程：独木舟→龙骨船和大型木质帆船→钢铁蒸汽机船→现代潜艇和远洋轮船 11. 船只发展四大阶段：简单木船时期、木质帆船时期、蒸汽机船时期、现代舰船时期。 12. 实操探究：怎样使沉在水底的软陶泥浮起来？ ①改变物体外形，将陶泥捏成中空船形，增大排水体积； ②借助漂浮载体，把陶泥放置在木板、泡沫板上等漂浮物表面； ③减轻自身重量，挖空陶泥内部，做成空心结构； ④改变液体密度，向水中加入足量食盐，提升水体浮力。 13. 核心答疑：为什么钢铁造的轮船不仅能浮在水面上，还能装载大量货物？ 轮船主体虽是高密度钢铁打造，但船体内部为巨大空心结构，整体体积庞大，大幅增加排开水的体积，根据浮力原理，受到的水的浮力显著增大，因此既能平稳漂浮，还可以承载海量人员与货物。 14. 船的动力迭代发展：人力驱动 → 风力等自然动力驱动 → 蒸汽机 / 柴油机机械动力驱动 15. 浮力拓展常识：盐水（海水）密度更大，相比于普通淡水（江水、河水、湖水），产生的浮力更大。 四、科学家的科学探究与伟大发明 1. 在人类历史的长河中，涌现出许许多多著名的工程师与发明家，他们依托基础科学原理开展研究，完成各类发明创造，对整个人类文明发展进程产生了极其深远的影响。 2. 屠呦呦科研事迹梳理 1969 年，屠呦呦正式主持抗疟新药专项研究； 1972 年，历经第 191 次低沸点萃取实验，成功提取核心有效成分青蒿素； 研究期间她坚守科研初心，亲自以身试药，曾不幸患上中毒性肝炎； 1992 年，研发出药效更强的升级版药物双氢青蒿素； 她带领科研团队攻坚克难，取得世界级医学科研成果； 2015 年，屠呦呦成为第一位斩获诺贝尔生理学或医学奖的中国本土科学家。 3. 深度问答：屠呦呦是怎样利用科学原理进行发明创造的？ 屠呦呦结合传统中医药典籍，汇总筛选历代 2000 余个古方，锁定青蒿这一味核心草药；创新运用低温萃取、低沸点实验分离的科学原理，历经 191 次反复实验验证，最终提炼出可以高效治疗疟疾的特效药 —— 青蒿素。 4. 值得学习的科学精神 致敬屠呦呦及广大科研工作者，学习他们数十年坚守研究的执着坚守精神、屡败屡战永不放弃的坚韧探索精神、迎难而上求真务实的科学求真精神，同时也要学习创新钻研、团结协作的团队科研精神。 5. 成果宣传拓展：我们可以收集喜爱的工程师、发明家依托科学原理创新创造的经典事例，制作成海报、图文画册或者演示幻灯片，在校园、社区进行科普宣传，传播科学力量。 6. 航天科技发展 1957 年 10 月 4 日，人类第一颗人造卫星成功升空闯入太空，标志着人类正式迈入伟大的太空时代。自此之后，各式各样精密的宇宙探测器奔赴宇宙深空开展探测任务，技术先进的航天飞机多次搭载航天员奔赴太空，人类一步步探索宇宙空间，揭开宇宙神秘的面纱。 第二部分：提升训练 一、选择题 1．蝙蝠是通过喉部发射信号、耳朵接收物体反射信号。来判断食物或障碍物距离的远近、位置和大小。蝙蝠发射的信号是一种（    ）。 A．声音 B．超声波 C．光 2．与帆船相比，轮船的优势是（    ）。 A．动力可以持续 B．船体比较轻 C．不会污染环境 D．转向灵活 3．人类模仿鸟造飞机，下列（    ）不是人类从鸟身上获得启示而发明的。 A．飞机的机翼 B．飞机的机身 C．飞机上的雷达系统 4．尼龙粘扣是我们生活中常见的物品，它是模仿有倒钩结构的（    ）。 A．猪笼草 B．茅草叶 C．苍耳果实 5．（    ）是模仿苍耳这类果实的倒钩结构。 A．尼龙搭扣 B．拉链 C．锯子 6．传说鲁班受茅草能划破手指的启示，发明了锯。观察现在的手锯和锯齿草，推测鲁班发明的锯模仿了茅草的（    ）。    A．颜色 B．材料 C．边缘形状 7．下列物品或工具没有模仿手臂工作原理的是（    ）。 A．飞机 B．吊车 C．挖掘机 8．鸭子的蹼有助于它划水，人们模仿鸭蹼的形态和功能设计了（   ）。 A．脚蹼 B．潜艇 C．螺旋桨 9．下列关于船的描述错误的是（    ）。 A．浙江杭州萧山的跨湖桥文化遗址出土了世界上最早的独木舟 B．明代宝船的造船技术达到了 17 世纪前世界蒸汽船的顶峰 C．“蛟龙”号是我国第一艘自行设计、自主集成研制的载人潜水器 D．2020年11月10日，我国最新一代载人潜水器“奋斗者”号成功在马里亚纳海沟坐底 10．（   ）基本不影响船的承载力。 A．材料 B．船体结构 C．行驶在湖水还是河水 11．下列选项中，关于船的发展历程，顺序正确的是（    ）。 A．龙骨船→独木舟→木质帆船 B．独木舟→龙骨船→木质帆船 C．独木舟→木质帆船－龙骨船 12．钢铁造的大轮船不仅可以漂浮在水面上，而且能装载大量的货物，这主要和（    ）有关。 A．体积大小 B．材料软硬 C．航行速度 13．从鸟身上获得启示的发明创造是（    ）。 A．滑翔机 B．潜水艇 C．雷达 14．尼龙搭扣的发明过程体现了（    ）。 A．人类对自然的随意改造 B．人类对生物结构和功能的模仿创新 C．偶然的巧合 D．与生物毫无关系 15．18世纪前后，科学家曾做过实验，蒙上双眼的蝙蝠（    ）。 A．依然能够飞行自如 B．不能够飞行自如 C．无法确定 二、判断题 16．在人类历史的长河中，出现过许许多多著名的工程师与发明家。( ) 17．目前国际上最大的单口径望远镜是我国天文学家南仁东带领科技工作者，历时22年建成的500米口径射电望远镜“中国天眼”。( ) 18．仿生学产品只能模仿生物的外形，不能模仿生物的功能。( ) 19．在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形和正六边形。( ) 20．船的浮力特性指船能沉在水底，方便打捞水下物品。( ) 21．我们可以通过书籍、期刊、网络、电视等途径搜集资料。( ) 22．我们的上肢在做伸臂、曲臂动作时，是骨骼带动肌肉和关节工作的。( ) 23．英国工程师瓦特对原始蒸汽机作出重大改进。( ) 24．蝙蝠利用眼睛可以判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小。( ) 25．雷达是根据蝙蝠超声波定位的原理发明的。( ) 三、简答题 26．还有哪些发明能在自然界找到相似的原型呢？ 27．仿生可以分为几种类型？仿生有什么作用？ 四、实验题 28．船是人类的伟大发明，从独木舟到潜艇，从浮的材料到沉的材料,从自然动力到机械动力，船的载重量、稳定性、动力性能不断优化和完善。请你根据本学期所学内容，回答下列问题。 （1）在实验中，我们借助钩码或垫圈来测试小船的__________。同一块材料，制作的船型体积越大，载重量越__________。 （2）在铝箔船中放入弹珠时，弹珠会滚动，导致船容易侧翻，我们可以采用____________的方式放弹珠。 （3）与独木舟相比，竹筏的底部比较宽，所以_________更好,________更大。 （4）我们制作的小船行驶时容易偏离方向，可以安装________让小船保持一定的方向。 （5）回忆船的发展史，写出从古至今4种船的名称：___________、__________、____________、____________。 29．【实验名称】物体的沉浮 【实验目的】认识物体的沉浮 【实验步骤】 清点器材：大小、形状相同或质量相同的不同材料的塑料块、木块、金属块、橡皮泥、泡沫块等，水槽，水，抹布，托盘。 （1）实验过程：①在水槽中放入一定量的水。 ②分别将塑料块、木块、金属块、泡沫块、橡皮泥块，轻轻地平放入水中。 ③浮在水面上物体有的塑料块、__________、__________；沉在水底的物体有__________、__________。 ④将塑料块等物体，分别从水槽中取出，用抹布拭干水分，放入托盘中。 （2）整理器材：将所有器材归复原位，擦拭桌面。 【实验结论】 像塑料块等浮在水面上的材料，漂浮能力__________；沉在水底的材料，漂浮能力__________。不同的材料漂浮能力不同。 五、综合题 30．这些工程师与发明家利用什么科学原理进行了哪些发明创造？ 科学家 科学原理 发明创造 钱学森 ( ) ( ) ( ) ( ) 爱迪生 ( ) ( ) ( ) ( ) 瓦特 ( ) ( ) 莱特兄弟 ( ) ( ) 31．材料：仿生学是生物学和技术相结合的交叉学科。人们发现，一些与植物和动物相类似的功能，实际上是超越了人类自身的技术设计方案的。仿生学试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能，这个想法在生物学和技术之间架起了一座桥梁，并且对解决技术难题提供了帮助。通过再现生物学的原理，人类不仅找到了技术上的解决方案，而且该方案也完全适应了自然的需要。 (1)仿生学是（    ）和（    ）相结合的交叉学科。 A．植物学，动物学 B．生物学，技术 C．生物学，克隆学 (2)下列物品中，没有应用仿生学的是（    ）。 A．飞机 B．雷达 C．锥形瓶 (3)受到牛蒡果实的启发，人们发明了（    ）。 A．梳子 B．锯子 C．尼龙搭扣 (4)明明设计了一种能爬墙的清洁机器人，它的脚底具有许多纤细的橡胶细 毛，像一个吸盘。明明仿照的生物是（    ）。 A．猫 B．壁虎 C．蜘蛛 (5)关于仿生学的优点，下列说法中不正确的是（    ）。 A．适应了自然的需要 B．对解决技术难题提供了帮助 C．应用了仿生学的产品不存在任何缺点 答案第2页，共7页 第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 大自然的启示与发明（期中专项训练） 参考答案（含解析） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C C A C A A B C 题号 11 12 13 14 15 答案 B A A B A 1．B 【详解】蝙蝠是根据接收到它发射的超声波信号来确定目标和距离的，而这样的声信号人却听不到，这是因为蝙蝠发出的声音频率大于人所能听到的声音频率。故选B。 2．A 【详解】帆船前进利用风作为动力，只要有风，帆船就会不断的前进，电动船是有电才可以前进的。两种船拥有不同的动力，帆船主要靠风力，电动船靠电力，风一旦停下来，帆船就没有办法前进了，而电动船只要有动力，就可以持续前进，因此，A符合题意。 3．C 【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。飞机上的雷达系统是从蝙蝠的回声定位中获得的启示。 4．C 【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：尼龙粘扣是通过模仿苍耳果实的结构制造出来的。毛刺末端具有细小的倒钩结构，倒钩有一定的弹性，能在被拉伸后恢复原状。 5．A 【详解】A．尼龙搭扣（又称魔术贴）由瑞士工程师乔治·德·梅斯特拉尔发明，灵感正是来自苍耳的倒钩结构。A选项正确。 B．拉链的原理是通过交错的齿牙实现闭合，与苍耳的倒钩结构无关。B不符合题意。 C．传说锯子由鲁班发明，灵感来自带锯齿的草叶边缘，与苍耳的倒钩无关。C不符合题意。 故选A。 6．C 【详解】仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们研究生物体的结构与功能工作的原理，并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技，创造出适用于生产，学习和生活的先进技术。传说鲁班上山时不小心被一种边缘有齿的树叶划破了手指，鲁班从此得到启发，发明了木工用的锯子。故选C。 7．A 【详解】吊车的起重臂和挖掘机的机械臂均通过关节活动模仿人类手臂的屈伸动作；而飞机的飞行原理基于空气动力学（机翼升力），与手臂运动无关。故选A。 8．A 【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。人类模仿生物设计的产品，能大大地提高人类的生产效率，改善了人们的生活。如：鸭子的蹼有助于它划水，人们模仿鸭蹼的形态和功能设计了脚蹼，故选A。 9．B 【详解】船是人类的伟大发明，自从有了船，人们可以自由方便地在水面上行驶，也可以把很多货物运到远方。 A、浙江杭州萧山的跨湖桥文化遗址，出土世界上最早的跨湖桥独木舟，观点正确； B、明代宝船的造船技术达到了17 世纪前世界造船的顶峰，当时还不是蒸汽船，观点错误； C、“蛟龙”号是我国第一艘自行设计、自主集成研制的载人潜水器，最大下潜深度达到3759米，观点正确； D、我国最新一代载人潜水器“奋斗者”号成功在马里亚纳海沟坐底，坐底深度10909米，观点正确。 10．C 【详解】船在水中行驶，首要考虑的是稳定性。船的载重与船只体积大小、结构、重物放置的位置等多种因素有关。加宽船体、增大船的体积、均匀摆放货物、加设船舱可以增大船的载重量和稳定性。行驶在湖水还是河水基本不影响船的承载力。故选C。 11．B 【详解】根据船的发展历史，船的发展经历了四个时代：舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。按照船的发展历程，竹筏应该晚于独木舟，帆船体积大，主要航行于大海上，晚于摇橹船，潜水艇晚于轮船。所以“独木舟→龙骨船→木质帆船”是正确的。 12．A 【详解】船的载重量是船舶装载货物重量的能力，是判断船运载能力的主要指标之一，船的载重量等于总排水量减去空船重量。船的载重量与它的体积有关系，相同重量和相同大小的材料，制作的船型体积越大，船的载重量就越大。所以钢铁造的大轮船不仅可以漂浮在水面上，而且能装载大量的货物，这主要和体积大小有关。 13．A 【详解】大自然给人类的启发是多种多样的。德国滑翔机专家奥托利连撒尔是一位土木工程师，早期他与兄弟合作开始研究鸟类的扑翼飞行，并进行扑翼机的试验。他曾经说过:“每一只鸟都是一名奇特表演师，谁要飞行,谁就得模仿鸟。”果真利连撒尔给自己安上了两只大翅膀，于1891年首次滑翔成功。所以滑翔机是受到海鸥的启示。 14．B 【详解】尼龙搭扣的发明过程体现了人类对生物结构和功能的模仿创新。这个发明是通过对苍耳果实结构的观察和研究，科学家们模仿了其倒钩附着的原理，创造出了尼龙搭扣这种材料。这体现了人类从自然界中获取灵感，通过模仿生物的特性来解决工程和技术问题的能力。故选B。 15．A 【详解】蝙蝠的“回声定位”需要嘴和耳朵的参与。在飞行时，蝙蝠不断从嘴中发出超声波脉冲，声波碰到障碍物后被反射回来，蝙蝠再用耳朵接受回声，就可以判断前方物体的大小、方向和距离。18世纪，科学家曾做过一个实验，蒙上蝙蝠的双眼，他们依然能够飞行自如，但是如果塞住蝙蝠的双耳、封住他的嘴，无法飞行。 16．√ 【详解】在人类历史的长河中，出现过许许多多著名的工程师与发明家，发明了各种不同的工具助力社会的进步。因此，我们学习科学家刻苦学习，忘我工作，善于思考，勇于创新，坚持真理的科学精神和一丝不苟，实事求是的科学态度。 17．√ 【详解】500米口径球面射电望远镜（简称FAST）被誉为“中国天眼”，是由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用。也是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。 18．× 【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。仿生学既需要模仿生物的形状、功能和结构等特征，也需要研究原理。 19．× 【详解】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”。我们研究发现：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。 20．× 【详解】浮力指物体在流体中受到的向上托的力。船能浮在水面是因为浮力等于或大于自身重力，这是浮力特性的体现。若船沉入水底，说明浮力小于重力，此时无法正常航行，更不便于打捞物品。题目描述与浮力特性实际作用相反，故错误。 21．√ 【详解】我们可以通过书籍、期刊、网络、电视等途径搜集资料，整理工程师与发明家进行发明创造的事例。 22．× 【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。 23．√ 【详解】蒸汽机的发展历史中，瓦特作为工程师，对原始蒸汽机进行了关键性改进，如引入分离冷凝器，显著提升了效率和性能，推动了技术进步。这一事实基于科学史实，符合相关知识点。 24．× 【详解】蝙蝠并非依靠眼睛判断周围环境，而是通过发出超声波并接收回声来定位物体，称为回声定位。其视力较弱，尤其在黑暗环境中主要依赖听觉系统。题目描述错误。 25．√ 【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，这是仿生学的应用。 26．答：（1）电线杆的原型是麦秆；（2）攀爬手套、吸盘式支架、吸盘式挂钩的原型是章鱼腕足上的吸盘；（3）飞机的原型是鸟类；（4）红外线探测器的原型是蛇类的热眼；（5）照相机的原型是眼睛；等等。 【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。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。人们根据麦秆发明了电线杆；根据鸟类发明了飞机；根据蛇类的热眼发明了红外线探测器等。 27．答：常见的仿生有形态仿生、功能仿生、结构仿生、色彩仿生等。仿生学的发展，加速了人类发明创造的进程。 【详解】像粘扣这样，通过模仿某一生物的结构、功能、行为等特征，来发明创造新产品的科学方法就是仿生。常见的仿生有形态仿生、功能仿生、结构仿生、色彩仿生等。仿生学的发展，加速了人类发明创造的进程。 28． 载重量 大 分格 稳定性 载重量 船舵 独木船 帆船 轮船 潜艇 【解析】【小题1】实验中用钩码或垫圈测试小船的最大承载能力（载重量）。船的体积越大，排开的水量越多，浮力越大，因此载重量越大； 【小题2】弹珠滚动会破坏船的平衡。我们可以采用分格的方式，将弹珠均匀分散在船底，可以降低重心，提高稳定性，避免侧翻； 【小题3】竹筏底部宽大，与水接触面积更大，稳定性更好，同时能承载更多物品，因此载重量也更大； 【小题4】船舵是控制航行方向的装置，通过调整舵的角度，小船能保持直线行驶，不易偏离； 【小题5】船的发展顺序为：独木船（最早人力船）→帆船（利用风力）→轮船（机械动力）→潜艇（水下航行），体现动力与功能的进步。 29． 木块 泡沫块 金属块 橡皮泥块 强 弱 【分析】自然状态下，有些材料在水中具有漂浮能力，而且它们的漂浮能力与形状无关，这样的材料是漂浮材料。 【小题1】不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉；如果质量相同，体积小的物体容易沉。不同材料在水中的漂浮能力不同。塑料块、木块、泡沫块密度小于水会在水中漂浮，金属块、橡皮泥块密度大于水会沉在水底。 【小题2】根据实验现象我们发现木头、塑料浮在水面上，漂浮能力强；金属块、橡皮泥块沉入水底，漂浮能力弱。所以不同的材料漂浮能力不同。 30． 反冲以及雷达，红外制导的原理 中国第一枚导弹 地球引力、无线通信等原理 中国第一颗人造卫星 声音引发振动、振动发声等原理 留声机 材料的导电性、导热性等性能的原理 电灯 能量转换原理 改良蒸汽机 伯努利原理 制造飞机 【分析】在人类历史的长河中，出现过许许多多著名的工程师与发明家，他们基于科学原理的发明创造对人类发展进程产生了深远的影响。 【详解】钱学森利用反冲以及雷达，红外制导的原理，发明了中国第一枚导弹；利用地球引力、无线通信等原理，发明了中国第一颗人造卫星。爱迪生利用声音引发振动、振动发声等原理发明了留声机；利用材料的导电性、导热性等性能的原理发明了电灯。瓦特利用能量转换原理改良蒸汽机。莱特兄弟利用伯努利原理制造出飞机。 31．(1)B (2)C (3)C (4)B (5)C 【分析】仿生学是一门介于生物学和工程学之间的交叉学科。它的核心思想是：模仿生物（包括动物、植物、微生物等）的结构、功能、原理或行为，来解决工程技术中的问题，或者创造出新的技术、材料、设备或系统。 【详解】（1）材料明确指出仿生学是生物学和技术相结合的交叉学科。 （2）仿生学模仿动物和植物在自然中的功能。 A．飞机：灵感部分来源于鸟类的飞行。选项不符合题意； B．雷达：灵感来源于蝙蝠的声波定位。选项不符合题意； C．锥形瓶：主要用于实验室，其设计更多基于化学实验需求，而非仿生。选项符合题意； 故选C。 （3）A．梳子：与牛蒡果实关系不大。选项不符合题意； B．锯子：灵感来源于草的锯齿边缘。选项不符合题意； C．尼龙搭扣：灵感来源于牛蒡果实的钩刺能粘附在衣物上。选项符合题意； 故选C。 （4）壁虎脚底有无数细微刚毛，能通过吸附力爬墙，这与机器人脚底的“橡胶细毛”设计相似。选项A（猫）爬墙能力弱，主要靠爪子；选项C（蜘蛛）通常用蛛丝爬行，而非吸附原理。故选B。 （5）题干提到仿生学“对解决技术难题提供了帮助”并“完全适应了自然的需要”，因此选项A和B正确。但选项C说“应用了仿生学的产品不存在任何缺点”是不正确的，因为任何产品都可能存在缺陷（如成本高、技术限制等），仿生学产品也不例外。故选C。 ( 答案 第 1 页 共 7 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $