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第5课 生物的启示
1. 生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的__________，人们从中获得很多启示。
2.塑料吸盘的设计受到了__________身上的吸盘的启发。衣服、鞋子等魔术贴的设计受到了__________的启发。降落伞的设计受到了__________的启发。
3.__________猜想：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。
4.蜜蜂用正六边形建蜂巢的优点：___________________________________________。因此蜜蜂是自然界中高明的“__________”。
5.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——__________。
1. 生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。
2.塑料吸盘的设计受到了章鱼身上的吸盘的启发。衣服、鞋子等魔术贴的设计受到了苍耳的启发。降落伞的设计受到了蒲公英的启发。
3.蜂窝猜想：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。
4.蜜蜂用正六边形建蜂巢的优点：耗最少的蜂蜡、修建容积最大的容器，且容器抗压能力强。因此蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。
5.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。
：基础过关练
一、选择题
1．降落伞是受哪种生物的形态结构启发而发明出来的（ ）。
A．八爪鱼 B．蒲公英 C．苍耳
2．下列物品的设计，哪个是受到了鸟的启示（ ）。
A．飞机 B．雷达 C．潜水艇
3．下列类型的桥梁中，所承受压力最大的是（　　）。
A．石拱桥 B．斜拉桥 C．水平石桥
4．模仿鱼类的鳔，人类制造了（ ）。
A．机械臂 B．潜水艇 C．雷达
5．在空气动力学中有一种“颤振”现象，如果直升机飞行时不能消除这种现象，快速飞行时就会使机翼折断，导致机毁人亡。而人们在 的身上发现了它能快速振动却不折损的关键，仿造翅痣，在机翼上设计了加厚部分，于是战胜了“颤振”，保证了直升机的安全。（ ）
A．蜻蜓 B．蝙蝠 C．麻雀
二、填空题
6．蝙蝠的视力很弱，但听觉很灵敏，它是利用 来捕捉昆虫。所以科学家们利用这一原理发明了B超、雷达等的应用。
7．科学家根据蝙蝠的特点发明了可以确定方位的 。
8．从蜂窝猜想我们可以得出正六棱柱的 能力最强。
9．蜂巢截面呈六边形，使得蜂巢具有用料 、抗压能力 的特点。
10．生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的 和生理特点，人们从中获得很多启示。
三、判断题
11．人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。( )
12．潜艇、B超诊断仪、雷达的工作原理都用了蝇眼结构的原理。( )
13．雷达不仅可以测定目位位置，还可测定目标的速度。( )
14．降落伞是受到蒲公英的启示进行设计的。( )
15．人们受河鲀的启示发明了试管刷。( )
：拓展培优练
四、简答题
16．人类通过动物还受到了哪些启发呢？请列举出4种仿生产品及所对应的仿生生物。
17．很多鱼的背部是黑色的，肚子却是白色的，你认为这种颜色对鱼的生存有什么帮助？
五、综合题
18．请根据描述，从题后选项中选择相关仿生学发明。
模仿人的运动器官及作用，人们研制出了( )。
根据变色龙的体色能随环境改变的特性，人们研制出了( )。
根据壁虎的脚能在直立的墙壁上行走的特性，人们研制出了( )。
根据苍蝇复眼的特性，人们研制出了( )。
根据蛋壳的特性，人们发明建造了( )。
根据鱼通过控制鱼鳔中的空气多少就可以控制沉浮，人们研制出了( )。
A、薄壳结构的屋顶 B、杂技鞋 C、机器人 D、多镜头照相机
E、潜水艇 F、伪装衣
19．研究蜂巢形状的奥秘。
（1）蜜蜂的蜂巢截面不呈正五边形主要是因为 。
（2）如图所示，假设蜜蜂用3种面积相等的图形建巢。在面积相等的条件下，正六边形的蜂巢壁总长度最短，这表明 。
（3）如果将3张A4纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，抗压能力最强的是 。
（4）蜜蜂用正六边形建巢，其优点是：
① ；② 。
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。降落伞的设计受到了蒲公英种子传播的启发，B是正确的选项。
2．A
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。人类通过观察动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。飞机是受到了鸟的启示而发明的；潜水艇就是受到鱼的潜游启发而发明、研制出来的；雷达是受到了蝙蝠的启示而发明的。
3．A
详解：桥帮助我们跨越江河、峡谷、道路和其他障碍，是我们生活中常见的建筑。不同的桥梁在结构、材料和特点上都是不同的。石拱桥所承受压力最大，其次是斜拉桥，水平石桥能承受压力最小。
4．B
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。如：人们模仿鱼类的鳔发明了潜水艇。
5．A
详解：仿生学是人们从大自然中获得灵感，通过研究生物体的结构和功能，并根据其中原理发明出相关设备、工具和技术的学科。科学家从蜻蜓身上那引人注目的黑色“翅痣”得到启示，从而结束了因飞机机翼震颤而导致机毁人亡的历史，保证了直升机的安全。
6．回声定位
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。蝙蝠是利用回声定位的方式来探测目标，声呐的发明也是受到蝙蝠的启示。分析选项中，雷达监测是应用声呐技术开展工作的；腹部B超、探测鱼群是利用超声波探测。
7．雷达
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。回声是指声音发射出去后，被障碍物反射回来的现象，可以用来测量声源到障碍物的距离。蝙蝠捕捉猎物、飞机用雷达导航都利用了回声定位原理；但是蝙蝠捕食时发出的是超声波，雷达则利用了电磁波。科学家从蝙蝠身上得到的启示从而发明了雷达。
8．抗压
详解：改变物体的形状可以改变它抵抗弯曲的能力，将3张A4纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，立着放在桌面上，抗压能力最强的是正六棱柱，因为正六棱柱构造所需的材料消耗最少，也是最坚固的。蜜蜂和蜂巢多采用正六棱柱的结构。
9． 少 强
详解：正六边形就是在平面几何学中，具有六条相等的边和六个相等内角的多边形。蜜蜂蜂巢多采用正六边形的结构，因为正六边形的蜂巢有较强的抗压性，更加牢固，蜜蜂用正六边形建蜂巢的优点：耗最少的蜂蜡、修建容积最大的容器，且容器抗压能力强。
10．形态结构
详解：生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得了很多启示。如人类受蒲公英启示，发明了降落伞；人类受鸟启示，发明了飞机；人类受苍耳启示，发明了鞋上的毛毡；人类受章鱼启示，发明了粘钩。
11．√
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。
12．×
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。蝙蝠发出的是超声波，是因为超声波发出后，遇到物体反射回来，来判断物体的位置，潜艇、B超诊断仪、雷达的工作原理和蝙蝠探路原理相同。
13．√
详解：雷达将电磁波以定向方式发射至空间，借由接收空间内存在物体所反射的电磁波，可以计算出该物体的方向、高度及速度。题目的说法是正确的。
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，人们根据带冠毛的蒲公英种子发明了降落伞。
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。河豚又叫气鼓鱼，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，发明了一种像河豚那样形状可变的试管刷子。
16．根据鱼鳔发明了潜艇；根据鸟发明了飞机，根据章鱼发明了壁挂式吸盘、根据蝙蝠发明了雷达等。（完整表述1条得1分，只说仿生产品只得0．5分）
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：用蝙蝠能在黑夜中自由飞行的启示发明了雷达；根据葱叶发明了筒形物品；根据壁虎发明了登山鞋；根据鱼发明了潜艇；根据鸟发明了飞机，根据章鱼发明了壁挂式吸盘。
17．伪装色；从下看与浅色与天空更配，从上看黑色与海底更配
详解：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。很多鱼的背部是黑色的，肚子却是白色的，这属于鱼的伪装色，从下看与浅色与天空更配，从上看黑色与海底更配。
18． C F B D A E
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。模仿人的运动器官及作用，人们研制出了机器人。根据变色龙的体色能随环境改变的特性，人们研制出了伪装衣。根据壁虎的脚能在直立的墙壁上行走的特性，人们研制出了杂技鞋。根据苍蝇复眼的特性，人们研制出了多镜头照相机。根据蛋壳的特性，人们发明建造了薄壳结构的屋顶。根据鱼通过控制鱼鳔中的空气多少就可以控制沉浮，人们研制出了潜水艇 。
19． 当周长相等时，六边形的面积最大，有利于蜂的生活和繁殖。 蜜蜂使用较少的蜡和较少的工作量，就能完成相同面积的蜂巢。 正六棱柱 最少的材料 最多的空间
详解：（1）几乎所有的正多边形，如三角形、五边形、梯形、正方形、长方形和六边形等都是连在一起的。然而，其中只有三角形、正方形和六边形在我们“贴瓷砖”的时候没有留下任何空间。如果你选择它们中的任何一个，每个蜂房将与其他蜂房共享这些边。但这不是我们的目的。我们的目标是用最少的蜡来储存最多的蜂蜜。在这一点上，如果他们使用相同的蜡量(相同的周长)，使一个三角形，一个正方形，或一个六边形分别储存我们的蜂蜜，他们会看到，六边形是最有效的。
（2）在面积相等的情况下，正六边形的周长最小，这就意味着，如果小蜜蜂选择正六边形来造蜂巢，那么它们将使用较少的蜡和较少的工作量，就能完成相同面积的蜂巢。
（3）虽然圆柱体抗压能力最强，但在平面密铺的基础上，圆形最终会被挤压成六边形。正六棱柱的抗压能力最强。
（4）六边形的内角为120度，3个六边形刚好可以围成360度，不浪费一点空间。边数超过六边形，则会浪费空间；边数少于六边形比如四边形三边形虽然不浪费空间，但浪费材料。

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