資源簡介

(共40張PPT)
奇妙的仿生學
仿生學是連接生物與技術的橋梁。
生物
技術
仿生學
人類很早就開始仿照生物的特點來進行發明創造。
魯班，春秋時期（距今2000多年前）著名工匠家，被后世尊稱為中國工匠師祖。
相傳有一次他進深山砍樹木時，手被一種野草的葉子劃破了，滲出血來，他摘下葉片輕輕一摸，原來葉子兩邊長著鋒利的齒，他用這些密密的小齒在手背上輕輕一劃，居然割開了一道口子。魯班從這件事中得到啟發發明了鋒利的鋸子，大大提高了工作效率。
同學們，你們還知道哪些仿生學的例子呢？
1.你們知道飛機為什么能在夜里安全飛行嗎？
但讓它們在夜間暢通無阻的飛翔靠的不是眼睛而是超聲波
蝙蝠
唯一能夠真正飛翔的哺乳動物。
喜歡在夜間飛行
蝙蝠超聲波示意圖
蝙蝠嘴巴發出超聲波——超聲波碰到障礙物返回——蝙蝠耳朵接收超聲波
1935年英國羅伯特·沃特森·瓦特發明第一臺實用雷達
雷達的工作原理也是這樣的。
雷達天線
無線電波
目標
熒光屏
雷達工作原理：雷達天線發出無線電波——無線電波碰到障礙物返回被雷達接收——顯示在熒光屏上
當飛機上裝上雷達，飛機就能在夜里安全飛行了。
2.蜻蜓翅膀與飛機機翼的顫振
飛機在飛行過程中如果出現了顫振現象，那絕對是一個噩耗，因為它很容易造成機翼斷裂。
這一飛行問題曾經困擾人類多年，一度成為了航天事業的阻礙。
蜻蜓有很多飛行的技巧，它們的前后翅十分靈活，可以交替震動或者保持靜止進入滑翔狀態。這種生物不僅可以向后或向前行進，還可以停滯在空中靜止“站立”。不過蜻蜓也會遇到空氣顫振的情況，但是它們先天的生理結構解決了這一難題，而科學家們也由此解決了機翼顫振的問題，那就是“翼眼”。
蜻蜓的翼眼
蜻蜓的翼眼：它使蜻蜒的翅膀加重，消除高速飛行所帶來的震顫。
飛機機機翼的前緣末端焊上一塊加重裝置，從而消除高速飛行給飛機機翼帶來的振顫，避免了機翼折斷的危險后果
3.電子蛙眼
電子蛙眼，是電子眼的一種，它的前部其實是一個攝像頭，成像之后通過光纜傳輸到電腦設備顯示和保存，它的探測范圍呈扇狀，并且能轉動，類似蛙類的眼睛。
電子蛙眼僅僅長得像青蛙的眼睛嗎？
我是一只小跳蛙
青蛙的視覺特點：青蛙眼睛看動的東西很敏銳，看靜的東西卻很遲鈍。
仿生學家洛克根據蛙眼的原理和結構，發明了電子蛙眼。
把“電子蛙哏”裝入雷達系統后，雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而準確地識別出特定形狀的飛機， 艦船和導彈等。特別能夠區別出真假導彈，防止以假亂真。
“電子蛙眼”還廣泛應用在機場及交通要道上。
在機場，它能監視飛機的起飛與降落，若發現飛機將要發生碰撞，能及時發生警報。
在交通要道，它能指揮車輛的行駛，防止車輛碰撞事故的發生。
4.劍魚對仿生學的貢獻
“在海洋中，劍魚的游速最快，時速可達130公里。”1967年蘇聯《自然》
當劍魚向前游泳時，強壯有力的尾柄能產生巨大推動力，長矛般的長頜起著劈水的作用。以每小時130公里高速前進的劍魚，堅硬的上頜能將很厚的船底刺穿。在英國倫敦博物館，保存著一塊被劍魚"長劍"刺穿的厚達50厘米的木制船底。
科學家們受到劍魚長長的頜劍的啟發，在飛機的前方安裝了一根長“針”，于是超音速飛機誕生了。（這根“針”為飛機的空速管，測量飛機的空速)
音速是指聲音在空氣中傳播的速度。高度不同，音速也就不同。在海平面，音速約為1224公里/小時。
5.施萬維奇將軍與蝴蝶的故事
在二戰期間，德軍包圍了列寧格勒，企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防御設施。眼看蘇軍就要全軍覆滅，有一位名叫施萬維奇的昆蟲學家也被困在其中。
施萬維奇突發奇想，如果用這些蝴蝶將軍事基地偽裝起來，那么德軍的飛機不就發現不了他們了嗎？
但是，對于整個軍事基地來說，這些蝴蝶還是不夠呀。最后，他想出了用黃、紅、綠三種顏色涂在軍事基地上的方法，將軍事基地裝扮成了一件大大的迷彩服。
因此，德軍在飛機上看到的只是一片花草蝴蝶的海洋。盡管德軍費盡心機，列寧格勒的軍事基地仍安然無恙。
1.左邊的船槳的外形模仿了右邊的哪一種事物？
船槳
魚鰭
鞋子
木頭
仿生學知識挑戰賽
2. 科學家從以下哪種動物身上得到啟示，解決了飛機飛行中機翼的顫振問題？
飛機
蜻蜓
蜜蜂
蝴蝶
觀看下面這則視頻，說一說防毒面具的設計靈感來源于哪一種動物？
3.觀看下面這則視頻，說一說防毒面具的設計靈感來源于哪一種動物？
4，為了提高水下航行速度，潛水艇的外形設計參考了以下哪種動物的外形？
潛水艇
河馬
大象
鯨魚
,5.這座電視塔的造型，參考了下面哪種植物的外形？
梧桐
楊樹
電視塔
柏樹
6.下列幾位名人中，被后世尊稱為中國工匠師祖的是
魯班
墨子
孔子
7.雷達的發明是從下面哪種動物身上獲得了啟示？
老鼠
松鼠
蝙蝠
雷達
觀看下面這則視頻，說一說人工冷光的設計靈感來源于哪一種動物？
人工冷光
8. 這則視頻告訴我們人工冷光的設計靈感來源于哪一種動物？
人工冷光
螢火蟲
9.青蛙的視覺特點是？
A.青蛙眼睛看動的東西很敏銳，看靜的東西卻很遲鈍。
B.青蛙眼睛看靜的東西很敏銳，看動的東西卻很遲鈍。
C.青蛙眼睛看動的東西很敏銳，看靜的東西也很敏銳。
10.在海洋中，劍魚的游速最快，時速可達_______公里。
A.30
B.130
C.230
11.聲音在空氣為15℃時，傳播速度為______m/s。
A.34
B.340
C.3400
B
B
12.大自然中，很多生物都產生電，僅僅魚類就有500多種，人類通過對電魚的研究，以電魚發電器官為模型，設計出了______。
電池
13. 科學家們受到劍魚長長的頜劍的啟發，在飛機的前方安裝了一根長“針”，于是______________誕生了。
超音速飛機
14.人造聲吶可以幫助船只在海洋中測量方位和距離，請問這種類似與雷達的系統與下列哪種動物有關？
15.起重機的鉤爪從動物的_______獲得了啟示。
爪子
16.想一想，火箭升空與下面哪種動物的運動原理相同？
17.直升飛機采用了哪種昆蟲的外形設計？
18.屋頂瓦楞模仿動物的什么
鱗片
問號是開啟任何一門科學的鑰匙！

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