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(共22张PPT)
5.生物的启示
苏教版 五年级下册
　　生物在长期进化过程中，形成了很多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中受到了很多启示。
我们身边的仿生。
荆棘
刺丝
章鱼
吸盘
苍耳
尼龙搭扣
蒲公英
降落伞
蜂巢结构
　　公元4世纪，古希腊数学家佩波斯提出猜想：截面呈六边形的蜂巢，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”。现已证明，蜜蜂所建造的蜂巢的确是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。　
研究蜂巢的奥秘。
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试。
3.量一量相同面积的正多边形，哪一种图形周长最短？
▲比较几种图形，哪种最省材料。
　　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。
相同面积的正多边形中，正六边形周长最短。
▲将A4纸折成三棱柱、四棱柱、六棱柱，比较哪种形状抗压能力最强。
1. 把A4纸分别折成不同形状的纸筒。
2. 轻轻地将科学书放到纸筒上(要对准纸筒中心)，逐渐增加科学书的数量，直到纸筒承受不住为止。
三棱柱
四棱柱
六棱柱
侧棱
侧面
底面
实验现象：纸筒的形状改变了，其承受力的大小也改变了。
实验分析：
(1)如果在纸筒上放了n本科学书后，纸筒开始变形，那么纸筒的承受力就是(n－1)本科学书产生的力。
(2)改变纸筒的形状后，其承受科学书的数量也发生了变化，说明纸筒的承受力随着纸筒形状的改变而改变。
实验结论：
把薄的材料用不同的方式折叠或弯曲，可以提高材料的承受力。而且折叠或弯曲的形状不同，其承受的大小力也是不同的。
蜂窝结构的优点主要有：承受力强，构造精巧、适用而且节省材料。
建筑物的天花板
球门挂网
地面铺设
包装纸箱
蜂窝煤
　　蜜蜂所做的六角六面状窝，因多墙面的排列和一系列连续的蜂窝形的网状结构，可以分散承担来自各方的外力，使得蜂窝结构对挤压力的抵抗比任何圆形或正方形要高得多。科学家对蜂窝结构的研究发现，即使非常纤薄的材料，只要把它制成蜂窝形状，就能够承受很大的压力。
　　蜜蜂的蜂窝构造非常精巧、适用而且节省材料。房孔的底既不是平的，也不是圆的，而是尖的。这个底是由三个完全相同的菱形组成的。相邻的房孔共用一堵墙和一个孔底，非常节省建筑材料。房孔是正六边形，蜜蜂的身体基本上是圆柱形，蜂在房孔内既不会有多余的空间又不感到拥挤。
人们在造船时，从鱼的身上得到了哪些启发？
　　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——潜水艇。
人类受到鱼尾的启示，发明了螺旋桨，依靠螺旋桨往返摆动,推动船前进。
　 人们在造船时，参考鱼的骨骼结构，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。
查资料，了解人类从鸟身上获得了哪些发明创造的启示。
　 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。战斗机模拟游隼的翅膀，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，是模仿隼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。
风镐是模拟啄木鸟啄木，用高压气推动风镐活塞，带动镐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。
　　人类模仿生物的构造和功能，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中的学科——仿生学。
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