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苏教版五年级科学(下册)第二单元《仿生》知识点整理--第1页

苏教版五年级下册科学知识点整理

第二单元仿生

5.生物的启示

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。

课本14页的四种物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处？

铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用；塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗

状，具有吸附功能；尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力；降落伞

与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。

除此之外，还有锯子与锯齿草、大跨度建筑屋顶架构与王莲叶、人工冷光与萤火虫的光、

风暴预测仪与水母耳、电子蛙眼与蛙眼等。

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。这一猜想被称为“蜂窝猜想”。

在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形。

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。所以

在正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱三种之中，正六棱柱的抗压能力最强。

蜂窝的横截面呈正六边形的形状.不留空隙，也不互相重叠，是密铺而成。而且蜂窝的

巢房是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造而成的。

假设我们想用相同形状和大小的图形密铺一个平面（使图形不留空隙、也不互相重叠地

铺满整个平面），那么只有3种正多边形可以做到：正三边形、正四边形和正六边形。（这

里指规则镶嵌）在铺满同等面积的情况下，使用正六边形所需要的周长之和最小。这就

不难理解蜜蜂为什么会选择六边形了，因为蜂巢是用蜂蜡做的，而蜜蜂产出蜂蜡是消耗

能量的，它们当然希望省些力气——这点小心思就跟打工人想少搬几块砖一样。

假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状的蜂巢？为什么？

假如我是蜜蜂，我会选择建造正六边形的蜂巢。因为正六边形的蜂巢有三大优点：第一，

每个蜂房都是密铺的，既不留空隙，也不相互重叠；第二，正六边形的蜂巢用料最少，

可以采用最少量的蜂蜡建成最大的蜂巢；第三，正六边形的蜂巢抗压能力最强。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。比较正三棱

柱、正四棱柱、正六棱柱，正六棱柱的抗压能力最强。

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你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？

生活中具有蜂巢结构的物体还有：蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站

的蜂窝状排列，等等。

这种设计的好处是：六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少等。

人们在造船时，从鱼的身上得到了哪些启示？

它们的对应关系是：鱼的鳍对应船的桨和橹，提供前进和转弯的动力；鱼的流线型身体

对应潜艇的外形，减少水的阻力，行进更快更省力；鱼的骨架对应船的龙骨，提供整个

身体的支撑；鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱，通过充气和注水，调节上浮和下沉。

查资料，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示。

人类从鸟类的身上得到了启示，发明了滑翔机。

人类从蝙蝠的身上得到了启示发明了雷达。

鸟类可以在空中自由飞行，这对人类是多么大的吸引和激励啊！400多年以前，意大利

人达·芬奇根据对鸟类的观察和研究，设计了扑翼机，试图用脚蹬的动来扑动飞行。后

来，经过许多科学家的试验，终于在1903年发明了飞机，实现了几千年来人类渴望飞

上天空的理想。

小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”，制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机，已经成为许

多飞机设计师梦寐以求的愿望。还有科学家从鸽子的视觉发达得到启示，发明了“电子

鸽眼”；从猫头鹰眼睛的特殊构造，发明了“夜视仪”；利用鹰的眼睛发明了“电子鹰

眼”；从啄木鸟觅食中受到启发，发明了“防震头盔”

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