7-9年级-初中综合实践活动14.生活中的仿生设计ppt课件(配套教案编号：b0448)（劳动技术）.ppt

1、 它能够帮助人们测量潜水艇 和矿井中有毒气体的分布； 安置在宇宙飞船的座舱里的 气体分析仪，则可检测飞船内 气体成分的构成。 在很多人们不能或者不便到 达的领域内，高灵敏的气体分 析仪在做着无法替代的工作。 苍蝇的嗅觉器官异常苍蝇的嗅觉器官异常 灵敏，这一特点启发了灵敏，这一特点启发了 科学家们。他们利用苍科学家们。他们利用苍 蝇的这一特性，并结合蝇的这一特性，并结合 科学手段发明了气体分科学手段发明了气体分 析仪。析仪。 生活中的仿生生活中的仿生 设计设计 学习目标：学习目标： 1、举例说出仿生在生活中的应用。、举例说出仿生在生活中的应用。 2、同学们设计仿生物品。、同学们设计仿生物品。 3

2、、认同仿生在科学技术发展中的重要、认同仿生在科学技术发展中的重要 地位。地位。 什么是仿生呢？ 科学家通过对动物的认真观察和研究，模仿 动物的某些结构和功能来发明创造各种仪器 设备，这就是仿生。 说出课本上列举的仿生的例子：说出课本上列举的仿生的例子： 抗荷服抗荷服 长颈鹿长颈鹿 人造卫星人造卫星 蝴蝶蝴蝶 蝇眼照相机蝇眼照相机 中国国家大中国国家大 剧院剧院-薄薄 壳建筑壳建筑 蛋壳蛋壳 人脑人脑 蝇眼蝇眼 智能机器人智能机器人 科学家模仿科学家模仿 发明了发明了 ， 保证了（使保证了（使/可以）可以） 。 小明晚上放学回到家小明晚上放学回到家，进门把红进门把红 领巾挂在吸盘挂钩领巾挂在吸盘

3、挂钩 上。打开台上。打开台 灯灯 ，开始学习。开始学习。已经已经八点八点了，了，妈妈 妈还没有回来。他打开电脑妈还没有回来。他打开电脑 ， 用摄像头用摄像头 对准自己，开始和妈对准自己，开始和妈 妈视频通话。接通视频，妈妈说妈视频通话。接通视频，妈妈说： “再有再有30分钟分钟妈妈妈妈就回去就回去了，了，现在正现在正 在用手机导航在用手机导航 ，不方便，不方便再聊了再聊了， 咱们咱们一会儿见。一会儿见。” 我们身边的仿生我们身边的仿生 模仿的生物模仿的生物 结构或功能结构或功能 仿生产品仿生产品 尾部发出的冷光尾部发出的冷光 鱼头部的吸盘鱼头部的吸盘 人脑人脑 蛙眼敏锐迅速跟蛙眼敏锐迅速跟 踪

4、飞行目标踪飞行目标 军事仿生军事仿生 雷雷 达达 坦坦 克克 迷迷 彩彩 服服 导导 弹弹 人人 造造 卫卫 星星 飞飞 机机 核核 潜潜 艇艇 直直 升升 机机 直升机直升机 蜻蜓蜻蜓 蜻蜒不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行。科蜻蜒不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行。科 学家根据蜻蜓的结构的基础上研制成功了直升飞机。学家根据蜻蜓的结构的基础上研制成功了直升飞机。 直升机可以垂直升降，也可以停留在半空不动（悬停），或向后直升机可以垂直升降，也可以停留在半空不动（悬停），或向后 飞行，这一突出特点使得直升机在很多场合大显身手。飞行，这一突出特点使得直升机在很多场合大显身手。 在军用方面已

5、广泛应用于对地攻击、武器运送、后勤支援、在军用方面已广泛应用于对地攻击、武器运送、后勤支援、 战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络等。战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络等。 在民用方面应用于短途运输、医疗救护、紧急营救、地质勘在民用方面应用于短途运输、医疗救护、紧急营救、地质勘 探、护林灭火、空中摄影等。探、护林灭火、空中摄影等。 沉浮系统沉浮系统 冰下发射导弹冰下发射导弹 飞机飞机 仿生仿生 1800年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一凯 利，模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了 很大的促进作用。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认 真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理，

6、终于制造了能够载人 飞行的滑翔机。为飞机的诞生奠定了基础。 机翼曲线与鸟类 翼梢小翼与鹰 机翼震颤与蜻蜓 海鸟可以通过喙部察觉出空气中的阵风荷载量，并通过 调节翅膀的形状抑制升力。运用此原理，新型的空客新型的空客A350 XWB通过安装在机头的探测器可以检测风力并利用其可移动通过安装在机头的探测器可以检测风力并利用其可移动 的机翼表面提高飞行效率。此设计可以进一步节能减排的机翼表面提高飞行效率。此设计可以进一步节能减排。 机头探测器与海鸟 德国模仿鲨鱼皮研发了一种涂料，可作为飞机最外侧涂层。该涂料包含德国模仿鲨鱼皮研发了一种涂料，可作为飞机最外侧涂层。该涂料包含 纳米件，保证它可以抵挡紫外线而

7、改变温度。研究所表示该涂料应用到飞机纳米件，保证它可以抵挡紫外线而改变温度。研究所表示该涂料应用到飞机 上可以每年节省上可以每年节省448万吨燃油。万吨燃油。 飞机涂料与鲨鱼皮 人造地球卫星的控温 系统，使卫星上的精密仪 器在外界温度为-200- 2000的环境中正常工作。 “响尾蛇是一种毒性很强的蛇，它有一种能探测周围环境中温度“响尾蛇是一种毒性很强的蛇，它有一种能探测周围环境中温度 变化的红外线感受器，长在眼睛与鼻孔之间的颊窝里。由于响尾蛇具变化的红外线感受器，长在眼睛与鼻孔之间的颊窝里。由于响尾蛇具 备了这种红外线感受器，在黑暗中也能准确无误地捕获猎物。美国的备了这种红外线感受器，在黑暗

8、中也能准确无误地捕获猎物。美国的 海军武器研究中心，利用这一原理，研制出一种空对空导弹的敏感器海军武器研究中心，利用这一原理，研制出一种空对空导弹的敏感器 件，能够探测来自目标的红外辐射，从而紧紧盯住目标不放，直至把件，能够探测来自目标的红外辐射，从而紧紧盯住目标不放，直至把 目标摧毁。这种导弹被命名为“响尾蛇导弹”。目标摧毁。这种导弹被命名为“响尾蛇导弹”。 响尾蛇响尾蛇 导弹导弹 军人穿的迷彩服是受到什么启发呢？军人穿的迷彩服是受到什么启发呢？ 蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理。蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理。 生物学家发现蜘蛛丝的强度相当于生物学家发现蜘蛛丝的强度相当于 同等体积的

9、钢丝的同等体积的钢丝的5倍。受此启发，英倍。受此启发，英 国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝 一样的高强度纤维。用这种纤维做成的一样的高强度纤维。用这种纤维做成的 复合材料可以用来做防弹衣、防弹车、复合材料可以用来做防弹衣、防弹车、 坦克装甲车等结构材料。坦克装甲车等结构材料。 蜘蛛和军事结缘 雷达也被称为雷达也被称为“无线电定位无线电定位“。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。 雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发 射点的距离、距离

10、变化率射点的距离、距离变化率(径向速度径向速度)、方位、高度等信息。、方位、高度等信息。 二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索搜索)轰炸、轰炸、 空对空空对空(截击截击)火控、敌我识别功能的雷达技术。火控、敌我识别功能的雷达技术。 当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的 搜索搜索/跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正。跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正。 科学家研究发现蝙蝠不是靠眼睛，而是靠嘴、喉和耳朵组成科学家研究发现蝙蝠不是靠眼睛，而是靠嘴、喉和

11、耳朵组成 的回声定位系统。因为蝙蝠在飞行时发出超声波，又能觉察出障的回声定位系统。因为蝙蝠在飞行时发出超声波，又能觉察出障 碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达。碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达。 医学与仿生医学与仿生 假牙假牙 血液透析机血液透析机 -仿生肾仿生肾 假关节假关节 助听器助听器 达芬奇机器人达芬奇机器人 奥米亚棕蝇 助听器 奧米亚棕蝇为了能让幼虫奧米亚棕蝇为了能让幼虫 寄生在蟋蟀身上，却拥有敏锐的听力。科寄生在蟋蟀身上，却拥有敏锐的听力。科 学家们经过研究发现雌蝇的学家们经过研究发现雌蝇的 胸部上有一种奇特的、和人类耳朵相似的听胸部上有一种奇特的

12、、和人类耳朵相似的听 觉器官，受奥米亚棕蝇听力器官系统的启发，人们开发出了一套新型的觉器官，受奥米亚棕蝇听力器官系统的启发，人们开发出了一套新型的 纳米助听器。纳米助听器。 开动脑筋： 畅想未来，你希望能仿生出什么？ 通过这节课，你对生物学有什么新的认识呢？ 生物科学技术的不断发展，使人类对自然不断探生物科学技术的不断发展，使人类对自然不断探 索。索。千姿百态的大自然中蕴含着无数的生物现象，人千姿百态的大自然中蕴含着无数的生物现象，人 类用自己智慧的头脑向大自然类用自己智慧的头脑向大自然“取经取经”，并从大自然中，并从大自然中 获得启发，从而产生科技发展的灵感。获得启发，从而产生科技发展的灵感。 现在我们的生物科学技术的应用无处不在，在日现在我们的生物科学技术的应用无处不在，在日 常生活中，在军事、航空、医疗等领域均能找到它的常生活中，在军事、航空、医疗等领域均能找到它的 身影。身影。 同学们在再几年就是你们大显身手的时候了，希同学们在再几年就是你们大显身手的时候了，希 望你们能仿生出更有价值的东西造福人类。望你们能仿生出更有价值的东西造福人类。 谢 谢