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(共9張PPT)
7 海豚與聲吶
五年級 下冊
第二單元 仿生
人們在水池里插上金屬棒，海豚游動時絕不會碰到；即使被蒙上眼睛，照樣暢游無阻，還能準確捕捉獵物。這說明了什么？
科學家的實驗是讓海豚在插滿金屬棒的水池中游動。
海豚能夠在插滿金屬棒的水池中自如游動；
海豚即使被蒙上眼睛，仍然能夠在水池中自如游動。
這個實驗說明，海豚探路不是依靠視覺。
1.在一塊空地上畫一個大圈，4~5人一組，一人蒙上眼睛扮演海豚，其余同學扮演小魚。
2.“海豚”一邊快速移動一邊說“小魚”，“小魚”們只能在圈內腳跟碰腳尖地移動，并且都要發聲回應。
3.“海豚”捉到“小魚”后，互換角色，繼續游戲。　
模仿海豚用嘴巴和耳朵相配合捕捉小魚。
在這個游戲中，蒙上粉演海豚同學的眼睛是為了避免學生看見“小魚”的位置，也是模擬在海中游動的海豚；扮演海豚的同學說“小魚”模擬的是海豚發出超聲波：扮演“小魚”的同學發出回應聲模擬的是反射回的超聲波；扮演海豚同學的快選移動和扮演小魚同學的慢速移動模擬的是海豚與小魚的游動速度差別。
　　海豚在水里能夠發出一種人耳聽不見的聲波，聲波遇到物體后會反射回來，被海豚的耳朵接收，海豚就能確定物體的形狀、大小和位置。海豚采用的這種方法叫回聲定位。根據回聲定位原理，科學家發明了聲吶。現在，聲吶已被廣泛應用于各種艦艇、水下作業及漁業勘測等。　
海豚探路的啟示
海豚探路的啟示
海豚探路的啟示
　　潛艇的聲吶系統利用聲波對水下目標進行探測、定位、識別等。
　　B超診斷儀同樣利用回聲定位原理，將超聲波射入人體，通過分析體內組織產生的回聲，探測人體內部是否健康。
　　 雷達則利用類似的原理進行工作。雷達發出的電磁波遇到目標時會返回，從而測定目標位置、速度等，為飛機導航。
雷達將電磁波以定向方式發射至空間，借由接收空間內存在物體所反射的電磁波，可以計算出該物體的方向、高度及速度，并且可以探測物體的形狀，以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。
B超、雷達的工作原理和海豚探路有什么相似之處？
　海豚、聲吶、B超、蝙蝠都屬于回聲定位的工作原理。
某些動物能通過口腔或鼻腔把從喉部發出超聲波，利用反射回的聲波來定向，這種空間定向的方法稱為回聲定位。
聲吶是利用水中聲波進行探測、定位和通信的電子設備。
畫出蝙蝠探路、聲吶系統和B超診斷儀的原理示意圖。
聲吶
B超診斷儀
雷達
　　蝙蝠與回聲定位
蝙蝠的視力很弱，但是聽覺很靈敏。實驗證明，蝙蝠主要靠聽覺來發現昆蟲。蝙蝠在飛行的時候，喉內發出超聲波。超聲波能夠像波浪一樣向前推進，遇到物體就被反射回來，形成了根據物體性質不同而有不同聲音特征的回聲。蝙蝠能夠用耳朵接收這種回聲，并根據回聲的頻率、音調、聲音間隔等特征，確定物體的性質和位置，判斷探測目標是昆蟲還是障礙物，以及距離它有多遠。蝙蝠的這種探測目標的方式，叫作回聲定位。潛水艇上的聲吶系統、醫院里的超聲檢查都是利用回聲定位的原理工作的。
蝙蝠利用回聲定位來捕捉昆蟲，其靈活性和準確性是非常驚人的。有人統計，蝙蝠在幾秒時間內就能捕捉到一只昆蟲，一分鐘可以捕捉十幾只昆蟲。蝙蝠還能從雜亂無章的充滿噪聲的回聲中檢測出某一特殊的聲音，然后迅速進行分析和辨別，以區別反射聲波的物體是昆蟲還是石塊，或者更精確地判斷是可食昆蟲還是不可食昆蟲。蝙蝠回聲定位的精確性和抗干擾能力，對于人們研究提高雷達的靈敏度和抗干擾能力，有著重要的參考價值。
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