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第7课 蝙蝠与雷达
1.18世纪前后，科学家就曾做过实验，蒙上双眼的蝙蝠依然能够________________，但是如果塞住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后，它们就会在黑暗中________________。
2.早些时候，科学家对于编蝠的捕食一直没能作出科学的解释。直到1938年，由于探听超声波仪器的发明，科学家才完全证实蝙蝠是通过________________来定位的。原来编蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入编蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。
3.1888 年，德国科学家________________成功利用仪器产生无线电波。
4.1925年，________________合作，第一次成功使用“雷达”把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在CRT显示器上。
5.1935年，美国科学家瓦特发明了既能发射无线电波又能接收反射波的装置，它能在很远的距离就探测到飞机的行动，这是世界上第一台实用________________。
6.雷达是利用________________探测目标的电子设备。其工作过程是:雷达的发射机通过天线把________________射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的________________，雷达天线接收此________________，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，如:目标物体至雷达的距离、方位等。
7.像雷达这样，很多发明都能够在________________找到相似的________________。雷达要解决的问题，自然界早已解决得非常完美，大自然能给人类很多启示!
1.18世纪前后，科学家就曾做过实验，蒙上双眼的蝙蝠依然能够飞行自如，但是如果塞住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后，它们就会在黑暗中乱撞。
2.早些时候，科学家对于编蝠的捕食一直没能作出科学的解释。直到1938年，由于探听超声波仪器的发明，科学家才完全证实蝙蝠是通过超声波来定位的。原来编蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入编蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。
3.1888 年，德国科学家赫兹成功利用仪器产生无线电波。
4.1925年，伯烈特与杜武合作，第一次成功使用“雷达”把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在CRT显示器上。
5.1935年，美国科学家瓦特发明了既能发射无线电波又能接收反射波的装置，它能在很远的距离就探测到飞机的行动，这是世界上第一台实用雷达。
6.雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。其工作过程是:雷达的发射机通过天线把电磁波射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波，雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，如:目标物体至雷达的距离、方位等。
7.像雷达这样，很多发明都能够在自然界找到相似的原型。雷达要解决的问题，自然界早已解决得非常完美，大自然能给人类很多启示!
：基础过关练
一、选择题
1．蝙蝠在夜间灵活的捕捉昆虫靠的是（ ）。
A．特有的嗅觉 B．独特的视觉 C．超声波定位
2．现在，汽车装有一种探测雷达装置，这种雷达能够发出（ ）。
A．超声波 B．次声波 C．强生波
3．蝙蝠捕食依靠的是（ ）。
A．视觉 B．听觉 C．触觉
4．在自然界中与雷达的工作原理相似的原型是（ ）。
A．蝙蝠 B．海豚 C．长颈鹿
5．人们发现雷达要解决的问题，蝙蝠早已解决。雷达的工作原理是（ ）。
A．利用电磁波探测目标 B．利用次声波探测目标 C．利用光波探测目标
二、填空题
6．科学家经过研究发现，蝙蝠是通过 来定位的。
7．像雷达这样，很多发明都能够在自然界找到类似的 。
8．蝙蝠捕食和雷达捕获目标的工作原理基本相似，不同的是蝙蝠发出的是 ，雷达发出的是 。
9．直到1938年，由于 仪器的发明，科学家才完全证实蝙蝠是通过 来定位的。
10．雷达是利用 探测目标的电子设备。
11．蝙蝠捕食时发出和接收超声波的部位是 、 。
三、判断题
12．雷达的出现要早于人类对蝙蝠捕食的研究，因此蝙蝠不能看做雷达的原型。( )
13．雷达是根据蝙蝠超声波定位的原理发明的。( )
14．蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波。( )
15．我们可以用时间轴记录雷达的发明与发展历程，用流程图记录雷达发现目标的过程。( )
16．蒙上蝙蝠的双眼后，它会在黑暗中乱撞。( )
：拓展培优练
四、简答题
17．蝙蝠和雷达分别是怎样进行工作的？有什么共同之处？
18．还有哪些发明能在自然界找到相似的原型呢？
五、综合题
19．蝙蝠在漆黑的夜晚能够自如地飞行和捕食。为了探索其中的奥秘，科学家们做了如下实验。请完成相关题目。
实验顺序 实验方法 实验结果
第一次 蒙眼睛 铃铛一个也没响
第二次 塞耳朵 铃铛响个不停
第三次 封嘴 铃铛响个不停
（1）由实验结果，得出实验结论：蝙蝠能在夜晚飞行，靠的不是 ，而是利用 和 的配合来发现前方障碍物的。
（2）蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的声音 。
（3）雷达的工作过程是：雷达的发射机通过天线把电磁波射向空间某一方向，处在此方向上的物体 碰到的电磁波，雷达天线接收此 ，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，如，目标物体至雷达的 、 等。
（4）科学家利用蝙蝠探路的科学原理发明的雷达，雷达的天线相当于蝙蝠的 ，雷达发射的电磁波相当于蝙蝠 ，雷达的接收设备相当于蝙蝠的 。
A．耳朵 B．喉咙 C．嘴里发出的超声波
1．C
详解：由于探听超声波仪器的发明，科学家才发现并证实了蝙蝠是通过超声波定位在夜晚飞行的，原来蝙蝠在夜间飞行的时候从嘴、鼻里发出超声波，超声波像波浪一样向前传播，遇到障碍物反射回来，传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠立刻做出判断，改变飞行方向。蝙蝠在夜间灵活的捕捉昆虫靠的是超声波定位。
2．A
详解：声音的三个特性为音调、响度和音色。超声波是频率高于20000Hz的声音，人类听觉的频率范围是20Hz至到20000Hz。 探测雷达是利用超声波工作的。现在的汽车上装有一种探测雷达装置，这种雷达能发出超声波，超声波在传播时，方向性强，能量易于集中，在空气、水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗焊接、碎石、杀菌消毒等。故A正确。
3．B
详解：早些时候，科学家对于蝙蝠的捕食一直没能作出科学的解释。直到1938 年，由于探听超声波仪器的发明，科学家才完全证实蝙蝠是通过超声波来定位的。原来蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。
4．A
详解：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。蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。雷达就是模仿蝙蝠制造出来的。
5．A
详解：蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。人类根据蝙蝠发明了雷达，雷达的工作原理是利用电磁波探测目标。
6．超声波
详解：蝙蝠的“回声定位”需要嘴和耳朵的参与，蝙蝠发出声音的部位是喉咙，蝙蝠接受声音的部位是耳朵。蝙蝠在飞行时，从喉咙里产生每秒振动20000次以上的超声波，经过嘴发射出去。超声波遇到障碍物反射回来，传到蝙蝠那大而灵敏的耳朵里，使它对于前面的情况了解的如同眼睛看到的一样清楚。
7．原型
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。像雷达这样，很多发明都能够在自然界找到类似的原型。
8． 超声波 电磁波（无线电波）
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。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。蝙蝠捕食和雷达捕获目标的工作原理基本相似，不同的是蝙蝠发出的是超声波，雷达发出的是电磁波。
9． 探听超声波 超声波
详解：直到1938年，由于探听超声波仪器的发明，科学家才发现并证实了蝙蝠是通过超声波定位在夜晚飞行的。原来蝙蝠在夜间飞行的时候，从嘴里发出超声波，超声波像波浪一样向前传播，遇到障碍物就反射回来，传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠根据反射回来的超声波感知物体，或者改变飞行方向等。
10．电磁波
详解：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。人们根据蝙蝠回声定位的原理发明了雷达，雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。
11． 喉咙 耳朵
详解：蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。
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。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：根据蝙蝠发明了雷达。
13．√
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。
14．√
详解：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。蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。
15．√
详解：让我们通过书籍、期刊、网络等途径，搜集雷达的相关资料，认识雷达的发明、发展及其工作过程。用时间轴记录雷达的发明与发展历程，用流程图记录雷达发现目标的过程。
雷达的发明与发展：1888 年，德国科学家赫兹成功利用仪器产生无线电波。1925年，伯烈特与杜武合作，第一次成功使用“雷达”，把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在 CRT 显示器上。 1935 年，英国科学家瓦特发明了既能发射无线电波，又能接收反射波的装置，它能在很远的距离就探测到飞机的行动，这是世界上第一台实用雷达。……
雷达的工作过程雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。其工作过程是：雷达的发射机通过天线把电磁波射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波，雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，如：目标物体至雷达的距离、方位等。
16．×
详解：蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。所以蒙上蝙蝠的双眼后，它依旧在黑暗中可以有序飞行。
17．蝙蝠一边飞一边从嘴里发出超声波，超声波遇到昆虫时，会反射回来传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠据此就能确定昆虫的方位，然后进行捕食了。雷达通过天线发出无线电波，无线电波遇到障碍物时，会反射回来被雷达接收到，驾驶员就能通过显示屏看到前方的障碍物了。超声波探测物体的原理与蝙蝠捕食过程的原理相同，都是通过发出波，波遇到障碍物后返回，获得物体信息的。
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。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。蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。雷达捕获目标信息与蝙蝠捕食昆虫都利用了回声定位原理。
18．答：（1）电线杆的原型是麦秆；（2）攀爬手套、吸盘式支架、吸盘式挂钩的原型是章鱼腕足上的吸盘；（3）飞机的原型是鸟类；（4）红外线探测器的原型是蛇类的热眼；（5）照相机的原型是眼睛；等等。
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。人们根据麦秆发明了电线杆；根据鸟类发明了飞机；根据蛇类的热眼发明了红外线探测器等。
19． 眼睛 耳朵 嘴 超声波 反射 反射波 距离 方位 B C A
详解：大自然的动物有很多特别的本领，人们研究了它们，就有了许多创造发明。
(1)分析图表可知，蝙蝠夜里飞行，靠的不是眼睛，而是利用耳朵和嘴配合起来发现前方障碍物的。
(2)蝙蝠的嘴里能够发出一种人耳听不见的声音超声波。在它飞行时，超声波遇到物体后会返回，被耳朵接收，这样的探路方式叫回声定位。
(3)雷达与蝙蝠有着类似的工作原理。雷达的发射机通过天线把电磁波射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波，雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，如，目标物体至雷达的距离、方位等。因为是使用电磁波来探测物体，不受天气条件的影响，所以雷达广泛应用于军事、天文、气象、航海、航空等领域。
(4)雷达的天线就像是蝙蝠的喉咙，雷达发出的无线电波就像蝙蝠嘴里发出的超声波，雷达的声波发射装置相当于蝙蝠的耳朵。

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