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第8课 我们来仿生
1.手臂的工作原理：______________（牵拉骨骼）→______________（绕着关节转动）→______________。
2.许多动物为了保护自己，不被敌人发现，并方便捕食，形成了与周围环境十分相似的体色，这种体色就叫______________。
3.军人经常在野外作战，很多时候需要更好地隐蔽自己，人们根据动物的保护色，发明了______________。
4.科学家发现，像______________这些昆虫有三对足，在爬行时总是以三条足为一组，以三角形支架结构交替前行。它们可以轻松跨过障碍物，也可以随时随地停下来。工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势，设计并制造了______________机器人。这种机器人可以轻松跨越森林、沙地、沼泽等特殊路面，因此，可以从事工程勘测、反恐防暴、军事侦察等人类难以完成的或危险性较大的工作。
1.手臂的工作原理：肌肉（牵拉骨骼）→骨骼（绕着关节转动）→关节。
2.许多动物为了保护自己，不被敌人发现，并方便捕食，形成了与周围环境十分相似的体色，这种体色就叫保护色。
3.军人经常在野外作战，很多时候需要更好地隐蔽自己，人们根据动物的保护色，发明了迷彩服。
4.科学家发现，像蚂蚁、竹节虫这些昆虫有三对足，在爬行时总是以三条足为一组，以三角形支架结构交替前行。它们可以轻松跨过障碍物，也可以随时随地停下来。工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势，设计并制造了六足仿生机器人。这种机器人可以轻松跨越森林、沙地、沼泽等特殊路面，因此，可以从事工程勘测、反恐防暴、军事侦察等人类难以完成的或危险性较大的工作。
：基础过关练
一、选择题
1．科学家从下列哪种生物中获得启示，发明了雷达。（ ）。
A．蜻蜓 B．蝙蝠 C．飞鸟
2．亮亮还发现，蝴蝶在花丛中极不容易被发现，这是因为（ ）。
A．蝴蝶的翅膀五颜六色
B．蝴蝶能将自己藏起来
C．蝴蝶的颜色能与环境融为一体
3．乐乐观察自己的手臂和手臂模型的动作（如下图），发现手臂弯曲托起重物时，其实是个_____杠杆。
A．省力 B．费力 C．既不省力也不费力
4．工程师借鉴昆虫的 _______ 在稳定性、机动性等方面的优势，设计并制造出了六足仿生机器人。
A．动物拟态 B．三角步态 C．相似性
5．在雪地里，最容易被发现的动物是（ ）。
A．雪兔 B．白狐 C．猴子
二、填空题
6．尼龙塔扣的特点与 、 粘住动物皮毛的特点类似。
7．下面是乐乐模仿人的手臂制作的一个手臂模型。手臂模型的硬纸板模拟的是 ，绳子模拟的是 ，铆钉模拟的是 。
8．人类模仿生物的构造和功能，创造出各种人造物。这种工程技术中的学科称为 。
9． 是一门既古老又年轻的学科。人类通过研究生物系统的结构与功能等来创造出适用于生产，学习和生活的先进技术系统。
10．丛林迷彩可以用于 军夏作训服，荒漠迷彩可以用于 军冬作训服，海洋迷彩可以用于 军陆战队。
11．人们指模仿生物的形态、 或 来创造各种各样的人造物，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称为 。通过海豚启发发明了 ，通过蛋壳启发发明了 ，通过蒲公英启发发明了 。
三、判断题
12．人类在造船时，从鸟类身上得到大量发明创造的启示。( )
13．口技演员能模仿很多动物的叫声，这就是仿生。( )
14．技术人员从气鼓鱼中受到启示，发明了一种形状类似于河豚的试管刷子。( )
15．充气刷的设计灵感来自河鲀。( )
16．在做“保护色”游戏时，小动物的卡片可以随意摆放。( )
：拓展培优练
四、简答题
17．请列举生活中的仿生物品？（至少写出三种）
18．蜂巢结构的好处是什么？你知道哪些仿生设计吗？（写出三种）
五、综合题
19．薄薄的鸡蛋壳之所以能承受较大的压力，是因为它能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。各种蛋壳、贝壳、乌龟壳、海螺壳等都是一种曲度均匀、质地轻巧的“薄壳结构”。这种“薄壳结构”虽然很薄，但非常耐压。
(1)将同一支铅笔从相同的高度自由落下两次去戳图中两种方式放置的两个鸡蛋壳，如果有一个鸡蛋壳破了，另一个没破，应该是 （“左图”或“右图”）鸡蛋壳没破，理由是 。
(2)用手握鸡蛋会发现鸡蛋 （选填“容易”或“不易”）握碎。
(3)许多建筑和我们生活中常见的物品也利用了薄壳结构，你能举出两个例子吗？
20．做手臂模型，研究手臂是怎样工作的。
（1）制作材料：长方形硬纸板2块（其中一块纸板的宽是另一块纸板宽的2倍），正方形纸板一张，铆钉，剪刀，同样长的绳子两根，胶带。
（2）制作过程：①将宽纸板沿长边对折，将窄纸板的一端剪圆。
②把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧，用铆钉连接，再把“手”固定在对折纸板的另一侧。
③用胶带将两根等长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上。
（3）验证实验：拉动绳子，整个“手臂” （填“会”或“不”）运动。
（4）下面是人体手臂结构图。根据图示，完成下面各题。
①在我们制作的手臂模型中，两块长方形硬纸板模拟的是手臂的 ，铆钉模拟的是手臂的 ，绳子模拟的是手臂的 。
②拉动你制作的手臂模型中的绳子，观察“手臂”的运动过程。在此过程中，肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的呢？ 。
1．B
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。如：科学家从蝙蝠的研究中获得启示，发明了雷达。
2．C
详解：动物的体色与周围环境的色彩非常相似，这种体色称为保护色。动物保护色的形成是环境对生物进行的长期自然选择的结果。蝴蝶在花丛中极不容易被发现，这是因为蝴蝶的颜色能与环境融为一体。
3．B
详解：力点到支点的距离和重点到支点的距离决定了杠杆是否省力，图中手托起一个重物，阻力点到支点的距离大于动力点到支点的距离，手臂就是费力杠杆。
4．B
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。工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势，设计并制造了六足仿生机器人。
5．C
详解：生物对环境的适应是普遍存在的。现在生存的每一种生物，都具有与环境相适应的形态结构、生理特征或行为方式。动物的防身术有保护色、拟态和警戒色等方式，不同的动物保护自己的本领是不一样的。雪兔、白狐毛是白色，在雪地里不容易被发现，猴子在雪地里，很容易被发现。
6． 苍耳 牛蒡
详解：仿生是模仿生物系统的功能和行为，来建造技术系统的一种科学方法。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：尼龙搭扣的特点与苍耳、牛蒡果实粘住动物皮毛的特点类似。
7． 骨骼 肌肉 关节
详解：在运动中，神经系统起调节作用，骨起杠杆的作用，关节起支点作用，骨骼肌起动力作用。乐乐模仿人的手臂制作的一个手臂模型。手臂模型的硬纸板模拟的是骨骼，绳子模拟的是肌肉，铆钉模拟的是关节。
8．仿生学
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。如：根据鸟发明了飞机，根据蝙蝠发明了雷达，电话机是没有利用仿生学原理发明的。所以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。
9．仿生学
详解：仿生学是一门既古老又年轻的学科。人类通过研究生物系统的结构与功能等来创造出适用于生产，学习和生活的先进技术系统。如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能减少阻力）应用到潜艇设计中。
10． 陆 陆 海
详解：迷彩服是对保护色的应用，迷彩服的特征及作用是颜色与周围环境相似，穿上后不易被发觉，可以有效地埋伏，攻打敌人。丛林迷彩可以用于陆军夏作训服，荒漠迷彩可以用于陆军冬作训服，海洋迷彩可以用于海军陆战队。
11． 结构 功能 仿生学 声呐 薄壳结构 降落伞
详解：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——仿生学。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。比如通过海豚启发发明了声呐，通过蛋壳启发发明薄壳结构，通过蒲公英启发发明了降落伞。
12．×
详解：自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。
13．×
详解：仿生是指科学家通过对生物的认真观察和研究，模仿生物的某些结构和功能来发明创造各种仪器设备．有的是模仿动物，有的是模仿植物，如雷达模仿的是蝙蝠的回声定位，宇航服模仿的是长颈鹿，雨伞模仿的是荷叶等，而口技演员能够模仿很多种动物的叫声，不是仿生，题目说法错误。
14．√
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。河鲀又叫气鼓鱼，它有个本领：一遇到惊吓，身体就会迅速胀大好几倍，以吓退天敌.技术人员从中受到启示，发明了一种形状类似于河豚的试管刷子，用来清理锥形瓶和烧瓶。
15．√
详解：人类通过观察动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。河鲀又叫气鼓鱼，它有个本领：一遇到惊吓，身体就会迅速胀大好几倍，以吓退天敌。技术人员从中受到启示，发明了一种像河鲀那样形状可变的试管刷子。
16．×
详解：保护色是生物的颜色与环境接近，使其不易被天敌发现或在捕食时不易被猎物发现。在做“保护色”游戏时，把对应的动物卡片放置在它们各自的生活区域，来体会保护色的作用，不能随意摆放。题目说法错误。
17．雷达、飞机、锯子、鸟巢和机器人等都是模仿生物设计的产品。
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。雷达、飞机、锯子、鸟巢和机器人等都是模仿生物设计的产品。
18．六边形密铺有效空间最大，材料少；海豚与声呐，鸡蛋壳与薄壳结构，鸟与飞机。
详解：仿生学是一门模仿某一的结构、功能、行为等特征来发明创造新产品的科学方法。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。用正六边形建蜂巢的优点是耗最少的蜂蜡、修建容积最大的容器，且容器抗压能力强。人类利用苍蝇复眼发明了“蝇眼“照相机；鲁班根据带齿的小草发明锯子；人们从鱼的沉浮发明了潜水艇。
19．(1) 左图 蛋壳外面是拱形结构，会把力分散开
(2)不易
(3)安全帽、拱桥、灯泡、原顶建筑等。
详解：（1）推测左图鸡蛋壳没破。左图为“凸”放置鸡蛋壳，凸面朝上，受力均匀，蛋壳没破；右图凹面朝上，受力不均，蛋壳破裂，所以推测左图中鸡蛋壳没有破。
（2）用手握鸡蛋会发现鸡蛋不易破碎，因为鸡蛋近似球形，抗压能力强。
（3）许多建筑和我们生活中常见的物品也利用了薄壳结构，如安全帽、拱桥、灯泡、原顶建筑等。
20． 会 骨骼 关节 肌肉 关节用于连接骨骼，多数肌肉附着在骨骼上，肌肉的收缩拉伸骨骼，完成手臂伸直和弯曲的动作。
分析：骨骼、关节和肌肉是相互协调共同完成动作的，骨的连接构成关节，肌肉附着在骨头上，肌肉的收缩牵拉骨骼，完成关节的各项运动。
详解：本题考查了做手臂模型，研究手臂是怎样工作的的实验。首先将宽纸板沿长边对折，将窄纸板的一端剪圆；再把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧，用铆钉连接，再把“手”固定在对折纸板的另一侧；最后用胶带将两根等长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上。验证实验：拉动绳子，整个“手臂”会运动。根据图示可知，根据图示，在我们制作的手臂模型中，两块长方形硬纸板模拟的是手臂的肌肉，铆钉模拟的是手臂的关节，绳子模拟的是手臂的骨骼。人体的运动系统包括骨骼、关节和肌肉三部分。骨骼为人体的支架，在人的运动中起到支撑的作用。关节用于连接骨骼，肌肉是附着在骨骼上，骨骼的运动需要肌肉的收缩。

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