1、動物與仿生,教師：王 芳 臨翔區(qū)第二中學,教學目標： 1、讓學生了解仿生的概念。 2、了解仿生學在生活中的運用。,情景導入,找出各圖之間動物與物體之間的聯(lián)系,模仿動物的某些結構功能來發(fā)明創(chuàng)造各種儀器設備，這就是仿生。,合作探究： 1、小組討論生活中有哪些是仿生； 2、仿生對人類生活有什么意義；,探究展示,1、蒼蠅-小型氣體分析儀。 2、螢火蟲-人工冷光； 3、蛙眼-電子蛙眼 4、蝙蝠超聲定位器的原理-探路儀”。 5、藍藻-光解水的裝置， 6、動物的爪子-現(xiàn)代起重機的掛鉤 7、動物的鱗甲-屋頂瓦楞 8、魚的鰭-槳 9、螳螂臂，或鋸齒草-鋸子 10、龍蝦-氣味探測儀。 11、鯊魚-泳衣， 12、-

2、鳥-飛機 13、魚-潛水艇,生物界的各種蛋殼、貝殼、烏龜殼、海螺殼都是一種曲度均勻、質地輕巧的“薄殼結構”。這種“薄殼結構”的表面雖然很薄，但非常耐壓。 殼體結構的強度和剛度主要是利用了其幾何形狀的合理性，把受到的壓力均勻地分散到殼體的各個部分，以很小的厚度承受很大的重量，這就是“薄殼結構”的特點。,仿生建筑的薄殼結構的特點,仿生在各行業(yè)中的運用,日本代代木體育館,中國國家大劇院,研究的是生物機構與外界環(huán)境、生物個體之間、生物體內(nèi)各部分間的信息接收、存儲、處理與利用的機理，以及將其移植于技術系統(tǒng)之中的方法，并最終制成類似于生物系統(tǒng)的計算系統(tǒng)和信息接收處理系統(tǒng)。 青蛙與電子蛙眼 水母與電子耳,信

3、息仿生,水母耳與風暴預測儀,“耳”（細柄上的小球)中有小小的聽石，上面布滿神經(jīng)感受器，能聽到風暴產(chǎn)生時發(fā)出的次聲波（由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生，頻率為8赫茲-13赫茲，傳播比風暴、波浪的速度快）。,水母耳”風暴預測儀 可提前15小時左右預報風暴,d,青蛙與電子蛙眼,青蛙的視覺系統(tǒng),由透鏡（晶狀體）在視網(wǎng)膜上形成光學圖像后，經(jīng)過視細胞、雙極細胞、輸出細胞（神經(jīng)節(jié)細胞）而送往大腦中樞 “邊緣偵察器”：感受外圍物體的邊緣 “昆蟲偵察器”：感受移動的昆蟲 “事件偵察器”：感受亮度的變化 “光強減弱感受器”：感受光線減弱時陰影的暗色部分 “電子蛙眼”：人造衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等,研究生物機體

4、控制系統(tǒng)的結構與功能原理，并用這些原理去改進現(xiàn)有的或建造新型的自動控制系統(tǒng)。 當前研究較多的是體內(nèi)穩(wěn)態(tài)、反饋調節(jié)、肢體運動控制、動物的定向與導航、生態(tài)系統(tǒng)的漲落和人機合作。 .蛇的紅外探測 .蝙蝠與超聲波 .蛾的反雷達技術 .動物的天然導航,控制仿生,蝙蝠與超聲波,根據(jù)蝙蝠的回聲 探測器制成供盲人 使用的“探路儀” 和“盲人眼鏡”,蝙蝠的聲納信息處理,頰窩,頰窩是一個紅外感受器，對周圍溫度變化極為敏感，能感受0.001的溫度變化。這類蛇能在夜間準確判斷周圍恒溫動物的位置。 研制出現(xiàn)代夜視儀、空對空響尾蛇導彈以及仿生紅外探測器等。,蛇的紅外探測,響尾蛇與熱定位器,蒼蠅與導航儀,翅楫：后翅位置，形狀與啞鈴有些相似，能使蒼蠅往后“開倒車”，很快飛離“危險區(qū)”。還能為身體導航，保持飛行方向，不致于在原地兜圈子。 人們根據(jù)這個原理仿制了振動陀螺儀，已用于高速飛行的火箭和飛機，使飛機和飛行著的火箭的穩(wěn)定性提高了，并實現(xiàn)自動駕駛。,夜蛾的反雷達技術 聽覺系統(tǒng),反雷達技術使夜蛾死里逃生,夜蛾胸腹之間有一對鼓膜器，可以從很強的背景噪聲中分辨出蝙蝠發(fā)出的超聲波，其身上厚密的絨毛還能吸收蝙蝠發(fā)射的探測超聲波，從而在天敵面前處于“隱身”狀態(tài)。 科學家通過把夜蛾身上絨毛狀的材料用于飛機、艦船等裝備，大大減少了目標被雷達、紅外線和超聲波發(fā)現(xiàn)的概率。,課堂練習：,將下列的動物與其仿生的連線：,蝙蝠