《仿生》拓展学习包

西瓜
创建于2023-09-22
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任务一:知识比拼

薄壳结构——瓦楞纸的妙用

制作一个瓦楞纸板凳

各式各样的瓦楞纸板凳

一起来制作环保便捷的瓦楞纸板凳吧!

02:50

知识比拼资料卡

任务二:探究蜂巢

什么是“蜂窝网络”

你听说过“蜂窝网络”吗?它与蜂巢又有什么关系呢?

      蜂巢的内部结构称为蜂房,蜂房由一系列以蜂蜡制作, 紧密排列的六棱柱体蜂室所组成,这样的结构既能保证用料最省,又能保证结构稳定坚固。这种六角形所排列而成的结构叫做蜂窝结构 。

        蜂窝网络(Cellular network),又称移动网络(mobile network)是一种移动通信硬件架构,是指蜂窝式的无线电覆盖方式。由于构成网络覆盖的各通信基地台的信号覆盖呈六边形,从而使整个网络像一个蜂窝而得名。

        无线电波通过天线向四周发射信号,覆盖的区域是一个圆形。由于各个区域彼此相连,用圆形小区进行排列,必然会产生较大的空隙和重叠。当手机进入空隙地区(又叫盲区)时,手机将收不到信号;当手机进入重叠地区,信号又会相互干扰,手机无法使用。

        后来,人们从蜂巢得到启发,建立了蜂窝式的无线电覆盖区域。这种覆盖方式不仅有效面积最大,还能避免干扰,获得了最理想的效果。

01:24

任务三:仿生故事

夜间飞行的秘密

(部编版小学语文四年级上册)

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03:24

      清朗的夜空出现两个亮点,越来越近,才看清楚是一红一绿的两盏灯。接着传来了隆隆声,这是一架飞机在夜航。

      在漆黑的夜里,飞机是怎么做到安全飞行的呢?要想了解其中的秘密,我们可以从蝙蝠说起。

      蝙蝠是在夜里飞行的,还能捕捉飞蛾和蚊子;而且无论怎么飞,从来没见过它跟什么东西相撞,即使一根极细的电线,它也能灵巧地避开。难道它的眼睛特别敏锐,能在漆黑的夜里看清楚所有的东西吗?

      为了弄清楚这个问题,两百多年前,科学家做了一次试验。他们在一间屋子里横七竖八地拉了许多绳子,绳子上系了许多铃铛。把蝙蝠的眼睛蒙上,让它在屋子里飞。蝙蝠飞了几个钟头,铃铛一个也没响,那么多的绳子,它一根也没碰着。

       科学家又做了两次试验:一次把蝙蝠的耳朵塞上,一次把蝙蝠的嘴封住,让它在屋子里飞。蝙蝠就像没头苍蝇似的到处乱撞,挂在绳子上的铃铛响个不停。

       三次试验的结果证明,蝙蝠夜里飞行,靠的不是眼睛,而是靠嘴和耳朵配合起来探路的。

       后来,科学家经过反复研究,终于揭开了蝙蝠能在夜里飞行的秘密。它一边飞,一边从嘴里发出超声波。而这种声音,人的耳朵是听不见的,蝙蝠的耳朵却能听见。超声波向前传播时,遇到障碍物就反射回来,传到蝙蝠的耳朵里,蝙蝠就立刻改变飞行的方向。

      知道蝙蝠在夜里如何飞行,你猜到飞机夜间飞行的秘密了吗?现代飞机上安装了雷达,雷达的工作原理与蝙蝠探路类似。雷达通过天线发出无线电波,无线电波遇到障碍物就反射回来,被雷达接收到,显示在荧光屏上。从雷达的荧光屏上,驾驶员能够清楚地看到前方有没有障碍物,所以飞机飞行就更安全了。

任务四:畅想未来

仿生设计

    (1)我想要的“超能衣”

       在科幻电影和小说中经常出现很多“异想天开”的衣服,随着仿生学的发展,科学家已经发明了一些具有特殊功能的衣服面料。比如基于荷叶效应开发的有自净作用的纳米面料,不沾水不沾灰,节水、节能又环保;比如仿变色龙皮肤应急系统诞生的变色面料,能够随着环境中温度湿度的变化而变化,穿着“变色军服”的战士在实际作战中可以起到很好的“伪装”作用。你还了解哪些特别的仿生面料呢?你希望未来会出现什么样的仿生面料呢,请说出你设计的超能衣,它的仿生原型、仿生原理与功能。有兴趣的同学可以设计一件你想要的“超能衣”。

(2)理想的家园——仿生建筑

        仿生建筑是未来确保建筑与自然环境和谐,保持生态平衡,实现建筑可持续发展的重要手段。设计者们都在试图利用自然的智慧,例如白蚁丘中的自然通风系统、蜘蛛网和蛋壳的悬索和薄壳结构等,通过仿生功能进行了建筑创新。而且,利用自然能量的被动建筑技术不仅可以改善室内环境而且还实现了建筑物的低能耗。你希望未来会出现什么样的仿生建筑呢,请说出它的原理或功能。有兴趣的同学可以设计你理想的家园。

趣味拓展

折一个仿生纸飞机

      大家喜欢纸飞机吗,今天一起来学折只有趣的蝴蝶仿生振翅纸飞机吧!

02:10

       带着你折好的仿生纸飞机去户外试飞吧,看看它和普通纸飞机有什么区别,还可以和你的小伙伴pk哦!

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文章由 美篇工作版 编辑制作
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