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青岛版(六三制2017秋)五年级上册科学第六单元 创新与发明综合训练
一、选择题
1.下列物品的发明,并非从生物身上得到启示的是( )。
A.手表 B.圆通管道 C.防毒面罩
2.根据事实和科学理论,对所研究问题的规律或原因作出一种推测性论断或假定性解释,就是在( )。
A.模拟 B.推论 C.假设
3.传说鲁班上山时,不小心被一种边缘有齿的草叶划破了手指,鲁班从而得到启发,发明了( )。
A.斧头 B.锯子 C.钳子
4.北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:“庆历中,有布衣毕昇,又为活板。其法用胶泥刻字,薄如钱唇,每字为一印,火烧令坚。”此材料反映的是( )。
A.指南针
B.造纸术
C.泥活字印刷术
5.VR眼睛的镜片使用的是__________。
A.放大镜 B.平光镜 C.近视镜
6.中国国家体育场模仿的是( )。
A.立方体 B.鸟巢 C.鸡蛋
7.蝙蝠探测障碍物利用( )。
A.眼睛 B.超声波 C.嗅觉
8.从生物性能到开发产品的大致仿生流程是( )。
A.生物性能——建立模型——检测模型——开发产品
B.生物性能——检测模型——建立模型——开发产品
C.生物性能——开发产品——建立模型——检测模型
9.根据事实和科学理论,对所研究问题的规律或原因作出一种推测性论断或假定性解释,这就是科学上所说的( )。
A.假设 B.验证 C.推理
10.我国研制的神舟飞船上安装的照相机,一次能拍上千张清晰的照片,这种相机是模仿( )。
A.蝙蝠的眼睛 B.苍蝇的眼睛 C.鱼眼
11.人们根据鸡蛋的外壳的启示,发明了 。
A.薄壳结构房顶 B.太阳伞 C.篮球等球类
12.直升机的发明是受到( )启示。
A.蝙蝠 B.鹰 C.蜻蜓
二、填空题
13.圆筒结构比平板结构承重能力( )。
14.葱叶很细,遇强风之所以不容易弯曲是因为葱叶的结构是( );( )结构比( )结构承重能力强。
15.完整新鲜的葱叶不易弯曲,是因为它的形状是( ),承重能力( ) ;被压扁的葱叶容易弯曲的原因是它的形状是( )。
16.传说鲁班上山时,不小心被一种边缘有齿的树叶划破了手指,鲁班从而得到启发发明了木工用的( )。
17.人们在生物的启示下完成的发明创造,通常要经过观察( )、( )、( )、( )四个过程。
三、判断题
18.北宋毕昇发明了泥活字印刷术。( )
19.目前虚拟现实技术(VR)已日趋成熟,资源越来越多,应用场景越来越丰富,带给我们身临其境的体验,我们可以长时间使用去感受虚拟世界。( )
20.印刷术的发明对人类社会的许多领域产生了深远影响。( )
21.圆筒结构比平板结构承重能力强。( )
22.雕版印刷最早出现在汉朝。( )
23.在空中飞行的飞机、小鸟等不受地球引力的作用。( )
四、连线题
24.将下列仿生产品与仿生的生物用线连接起来。
蝙蝠 筒形物品
葱叶 登山鞋
壁虎 雷达
鱼 潜艇
鸟 壁挂式吸盘
章鱼 飞机
五、简答题
25.印刷术在中国的发展及其重大影响?
26.随着科技的发展,我们可以借助VR航天体验设备,体验航天和太空情景。生活中,VR技术还有哪些应用?至少列举3个例。
27.生活中有哪些重大发明受到了生物的启示?请至少举出两个例子来说明。
六、实验题
28.实验目的:研究圆筒结构的性能
实验步骤:
(1)用两张A4纸,一张做成圆筒结构,另一张做成平板结构。
(2)用 的木块将两个结构分别支撑起来,两组木块间距离 。(填“相同 或“不同”)
(3)分别向两个结构上一枚一枚地加放硬币,直到两个结构被压垮。
实验分析:
(4)实验中,用A4纸制作的圆筒结构模拟的是 。
(5)通过实验,发现圆筒结构承载硬币20枚,平板结构承载硬币8枚。由此可知,圆筒结构比平板结构承受压力的能力 。
实验拓展:
(6)人们根据葱叶结构,仿生设计了 、 等物品。
(7)由此我们总结出在仿生学中的思维模式一般是: 、建立模型、 、开发产品。
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参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B C A B B A A B
题号 11 12
答案 A C
1.A
【详解】大自然是伟大的,大自然也是神奇的。只要认真观察大自然,研究大自然,就会从中受到启迪。人们根据生物的性能,研制开发新产品,这就是仿生。雷达、飞机属于“仿生”,雷达、圆通管道、圆通管道、锯子、鸟巢和机器人等都是模仿生物设计产品,手表并非从生物身上得到启示。
2.C
【详解】根据事实和科学理论,对所研究问题的规律或原因作出一种推测性论断或假定性解释,就是在假设。假设是有依据的猜测,其依据往往来自已有的经验,但经验并不完全可靠。
3.B
【详解】仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们研究生物体的结构与功能工作的原理,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。传说鲁班上山时不小心被一种边缘有吃的树叶划破了手指,鲁班从此得到启发,发明了木工用的锯子。
4.C
【详解】宋人毕昇发明了泥活字印刷术,完成了印刷史上一项重大的革命。北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:“庆历中,有布衣毕昇,又为活板。其法用胶泥刻字,薄如钱唇,每字为一印,火烧令坚。”此材料反映的是泥活字印刷术。
故选:C。
5.A
【详解】凸透镜的镜片特点是中间厚边缘薄,光线穿过凸透镜会发生偏折。VR眼镜的两个镜片可以看成两个完全相同的放大镜,光线穿过放大镜(凸透镜)会发生偏折,从而实现立体画面。
6.B
【详解】大自然中的生物都具有各自的特性,观察它们会得到很多的特性启示。仿生就是模仿生物系统的功能和行为,来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限,将各种不同的系统沟通起来。国家体育场的设计无疑是从自然界中的鸟巢中得到了灵感,而鸟巢就是很好的一个仿生学的例子,所以说鸟巢的建造是利用了仿生原理。“鸟巢”的主体结构为钢结构。
7.B
【详解】蝙蝠的脑子就像雷达,它用耳朵和嘴巴发出的超声波,可以探测到任何阻挡他的障碍物,从而将这些障碍物的准确位置显现在蝙蝠的脑子里,蝙蝠就不会撞到任何障碍物。蝙蝠是靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫。
8.A
【详解】仿生学是人们从大自然中获得灵感,通过研究生物体的结构与功能,并根据其中的原理发明出新的设备、工具和技术的学科。仿生一般要经过生物性能、建立模型、模型检测、开发产品四个环节。
9.A
【详解】科学假设不是随意的猜想,验证假设需要事实证据。根据事实和科学理论,对所研究问题的规律或原因作出一种推测性论断或假定性解释,就是在假设。
10.B
【详解】苍蝇是复眼,复眼是由数万只单眼组成的,比如蜻蜓和苍蝇的眼睛,它的优点是可以有效的计算自身与所观察物体的方位,距离,从而有利于复眼类昆虫作出更快速的判断和反应。我国研制的“神舟5号”载人航天飞船上安装的照相机,一次能拍上千张清晰的照片,这种相机是模仿苍蝇。
11.A
【详解】鸡蛋的形状是球形,球形在各个方向上都可以看成拱形,物体在球的任意位置用力,力都能向四周分散开来,这使的它比任何形状都坚固。问题人们应用了鸡蛋外壳的球形原理设计了很多物品,安全帽、灯泡、国家大剧院、悉尼歌剧院、薄壳结构房顶等。
12.C
【详解】仿生学是人模仿生物的结构和功能的基本原理,制造或改善机械、仪器、建筑、工艺等的科学。蜻蜓是昆虫类的动物中的飞行冠军,受它的启示,人们开始幻想造出一种不需跑道,直接从地面升起的飞机,就是直升机。
13.强
【详解】通过研究圆筒结构使学生发现,圆筒结构比平板结构的纸筒承受压力大,承重能力强。人们根据葱叶的结构特性,设计、制造出了筒形的物品,这是仿生。
14. 圆筒 圆筒 平板
【详解】同样多的材料,做成空心的管状比做成实心的棒状要粗的多,而且任何方向的抗弯曲力都相同,即重量轻、强度高。圆筒结构比平板结构的纸筒承受压力大,承重能力强,圆筒葱叶不易被风吹弯。正是应用了这个原理。
15. 圆筒形 强 长方形
【详解】把薄板形材料弯折成“V”“L”“U”“T”或“工”字等形状,虽然减少了材料的宽度但却增加了材料的厚度,增加厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的。完整新鲜的葱叶不易弯曲,是因为它的形状是圆筒形,承重能力强;被压扁的葱叶容易弯曲的原因是它的形状是长方形。
16.锯
【详解】仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们研究生物体的结构与功能工作的原理,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。传说鲁班上山时不小心被一种边缘有吃的树叶划破了手指,鲁班从此得到启发,发明了木工用的锯子。
17. 生物性能 建立模型 模型检测 开发产品
【详解】人们不仅能从大自然身上得到启示,有所发明,有所创造,还能独自研究,独自创造。人们在仿生学中的思维模式一般是:生物性能→建立模型→模型检测→开发产品。
18.√
【详解】北宋庆历年间,毕昇在雕版印刷术的基础上发明了活字印刷术。将原来的正版雕刻改为胶泥雕刻烧制的单字,再排版印刷,省工省力,成本较低,大大提高了印刷效率,所以推广很快。活字印刷术是我国人民对世界文明的重大贡献,欧洲直到400年后才开始使用活字印刷。故题干说法正确。
19.×
【详解】科技发展推动社会进步,但是科学技术也有负面作用,要合理利用科学技术。虽然VR眼镜可以让虚拟世界走进现实世界,但是VR眼镜不能长期佩戴。佩戴时间过长,容易引发眼睛疲劳、眩晕、视觉紊乱,产生一定的负面影响。
20.√
【详解】北宋毕昇发明了活字印刷术,改进了印刷技术。印刷术的发明,是人类文明史上的光辉篇章,对人类社会的许多领域产生了深远影响。
21.√
【详解】通过研究圆筒结构使学生发现,圆筒结构比平板结构的纸筒承受压力大,承重能力强。
22.×
【详解】隋唐时期之前,手抄费时,易抄错。雕版印刷术发明于隋唐时期,现存最早的印刷品是唐懿宗咸通九年印的《金刚经》残卷。
23.×
【详解】在空中飞行的飞机、小鸟等,这并不是因为它不受地球引力的作用,根据地球引力的定义,飞行的飞机、小鸟等受到地球引力的影响,只是依靠双翼与空气的作用力,来克服地球引力的影响。
24.
【详解】人们根据葱叶的结构特性,设计、制造出筒形的物品这就是仿生。人们根据蝙蝠的回声定位系统发明了雷达。雷达的发明是受蝙蝠启示。人们根据葱叶发明了筒形物品。人们根据壁虎发明了登山鞋。人们根据鱼发明了潜艇。人们根据鸟发明了飞机。人们根据章鱼发明了壁挂式吸盘。
25.(1)隋唐时期之前,书籍大多是手抄的。手抄费时、费力,易抄错、抄漏。
(2)雕版印刷术发明于隋唐时期,并在唐朝中后期开始被普遍使用。现存最早的印刷品是唐懿宗咸通九年印的《金刚经》残卷。
(3)北宋毕昇发明了泥活字印刷术,完成了印刷史上一项重大的革命。活字印刷术的使用提高了印刷的效率,克服了雕版印刷的弊端。
(4)20世纪80年代,以王选为首的科研团队推出汉字激光照排系统,使印刷效率得到很大提高,被公认为活字印刷术后中国印刷技术的第二次革命。
【详解】印刷术是中国古代汉族劳动人民的四大发明之一,是我国人民对世界文明的重大贡献。隋唐之前,没有印刷术,所以大部分都是手抄,费时、易漏错;隋唐时期的雕版印刷术出现,大大提升了印刷能力,《金刚经》就是雕版印刷术的产物;北宋庆历年间,毕昇在雕版印刷术的基础上发明了活字印刷术,其制版灵活方便,效率高,是我国人民对世界文明的重大贡献;20世纪80年代,王选院士发明的汉字激光照排,就是激光照排在中国的应用技术,比古老的铅字排版工效至少提高5倍。以王选为首的科研团队推出的汉字激光照排系统,被公认为活字印刷术后中国印刷技术的第二次革命。
26.计算机图象领域、电视会议、网络技术和分布计算技术、分布式虚拟现实等。
【详解】VR已不仅仅被关注于计算机图象领域,它已涉及更广的领域,如电视会议、网络技术和分布计算技术,并向分布式虚拟现实发展。虚拟现实技术已成为新产品设计开发的重要手段。
27.飞机的发明模仿了鸟类的翅膀;雷达的发明模仿了蝙蝠;锯子的发明模仿了茅草;吸盘的发明模仿了章鱼;水泥电线杆的发明模仿了葱叶等
【详解】大自然中的生物都具有各自的特性,观察它们会得到很多的特性启示。仿生就是模仿生物系统的功能和行为,来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限,将各种不同的系统沟通起来。比如雷达的发明是受到蝙蝠的启发;直升机的发明是受到蜻蜓的启发;轮船的发明是受到鱼的启发。
28. 相同 相同 强 电线杆 旗杆 地下管道 生物性能 检测模型
【分析】同样多的材料,做成空心的管状比做成实心的棒状要粗的多,而且任何方向的抗弯曲力都相同,即重量轻、强度高。管状的手臂骨、腿骨,植物的杆、茎,钢管都是应用了这个原理。
【详解】实验步骤:
(2)对比实验只有一个变量,由于研究的是圆筒结构的性能,所以唯一的变量是形状,其他条件比如都要木块、两组木块间的距离都要保持不变;
实验分析:
(4)实验中,用A4纸制作的圆筒结构模拟的是
(5)通过实验,发现圆筒结构承载硬币20枚,平板结构承载硬币8枚。由此可知,圆筒结构比平板结构承受压力的能力强;
实验拓展:
(6)大自然中的生物都具有各自的特性,观察它们会得到很多的特性启示。仿生就是模仿生物系统的功能和行为,来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限,将各种不同的系统沟通起来。人们根据葱叶结构,仿生设计了电线杆、旗杆等物品。
(7)仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们研究生物体的结构与功能工作的原理,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。仿生一般要经过生物性能、建立模型、检测模型、开发产品四个环节。
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