仿生学 之 回声定位
声音的利用知识点
声音的利用知识点 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
声
的利用
一、声与信息
1.声能传递信息。
2.回声定位的利用 (1)超声导盲仪；(2)倒车雷达；(3)（仿生学）声呐——探测海深、绘制海底地形图、探测鱼群
3.从异常声音中获取信息：医生通过听诊器诊断疾病、汽车修理师傅听汽车发动机的声音判断故障、铁路工人用铁锤敲击钢轨，从异常的声音中发现松动的螺栓。
4.检测方面:(1)B 超;(2)超声探伤仪——可检测锅炉是否有裂缝，并可测出有多大多深。
二、声与能量
1.声是一种波动，声能传递能量。
（1）利用超声波在液体中引起的强烈振动，来清洗钟表等精细的机械；
（2）外科医生利用超声波振动除去人体内结石。
2.声．波．具有能量．．．．。
Ⅰ.超声波雾化(超声波具有高能量)；Ⅱ.晚上拍手，走廊的灯自动亮了； 思考：超声波为什么应用那么广泛？
1）超声波的穿透力强；2）超声波方向性好；3）超声波易获得集中的声能。
★巧计：辨别声传递的是信息还是能量，就看声有无引起其他物体变化．．．．．．．．．．，若有则传播的是能量；若无则传播的是信息。
声音的利用
1、超声波的能量大、频率高用来打结石、清洗钟表等精密仪器；超声波基本沿直线传播用来回声定位（蝙蝠辨向）制作（声纳系统）
2、传递信息（医生查病时的"闻"，B 超，敲铁轨听声音等等）
3、声音可以传递能量（雪山中不能高声说话，一音叉振动，另一未接触的音叉振动发声）。
仿生学的20个例子
仿生学的20个例子以下是仿生学的20个例子：1. 鲨鱼皮肤：模仿鲨鱼皮肤纹理的泳衣被称为“快皮”，它可以减少水流阻力，使游泳速度更快。
2. 飞鸟：飞机、直升机等飞行器的设计灵感来源于鸟类。
例如，莱特兄弟的飞机就是仿照鸟类的翅膀设计而成的。
3. 蝙蝠回声定位：模仿蝙蝠回声定位原理的雷达技术可以用于探测障碍物、跟踪目标等。
4. 蜻蜓翅膀：蜻蜓翅膀具有独特的结构，可以使其在飞行时自动调整角度和速度。
模仿蜻蜓翅膀的原理，可以设计出更轻、更高效的飞机和直升机。
5. 鱼类：鱼类的流线型身体可以使其在水中游得更快、更远。
模仿鱼类的身体结构，可以设计出更快的船只和潜水器。
6. 蜘蛛丝：蜘蛛丝具有很高的强度和弹性，可以用于制造高强度材料、生物材料等。
7. 蜜蜂舞蹈：蜜蜂通过特定的舞蹈来交流食物来源的位置信息。
人类通过模仿蜜蜂的舞蹈，可以更好地理解自然界的交流方式和生态系统的运作规律。
8. 蛇的热感应器官：模仿蛇的热感应器官，可以设计出用于寻找目标的红外线传感器。
9. 壁虎足部：壁虎足部具有粘附力强的特点，可以使其在垂直表面上攀爬。
通过模仿壁虎足部的结构和功能，可以制造出更可靠的粘附材料和表面材料。
10. 象鼻：大象的鼻子具有灵活、强壮的特点，可以用于挖掘、吸水等。
通过模仿象鼻的结构和功能，可以设计出更加实用的机械臂和工具手。
11. 鳄鱼夹子：鳄鱼的夹子具有强力的夹持力和自锁功能，可以用于夹持、固定等应用场景。
通过模仿鳄鱼夹子的结构和功能，可以制造出更加可靠的夹具和工具。
12. 鹿角：鹿角具有独特的结构和强度，可以用于防御和攻击。
通过模仿鹿角的结构和功能，可以设计出更加实用的材料和结构。
13. 蝴蝶翅膀：蝴蝶翅膀具有绚丽多彩的色彩和独特的结构，可以用于制造美丽的装饰品和艺术品。
通过模仿蝴蝶翅膀的色彩和结构，可以制造出更加美观的材料和表面处理技术。
14. 鼹鼠爪子：鼹鼠的爪子具有强大的挖掘能力，可以用于挖掘隧道和寻找食物。
小学科学苏教版五年级下册第二单元《仿生》知识点整理(共4课,含实验探究)(2022新版)
第二单元仿生第5课生物的启示1、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。
2、塑料吸盘的设计受到了章鱼身上的吸盘的启发。
衣服、鞋子等魔术贴的设计受到了苍耳的启发。
降落伞的设计受到了蒲公英的启发。
3、蜂窝猜想：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。
4、蜜蜂用正六边形建蜂巢的优点：耗最少的蜂蜡、修建容积最大的容器，且容器抗压能力强。
因此蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。
5、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中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学。
第6课蛋壳与薄壳结构1、鸡蛋壳的特点：很薄、很轻，表面呈球形。
2、外形为弧形的建筑结构被称为拱。
常见的拱形有：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。
著名的建筑有法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。
薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力，是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。
人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。
薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用，如国家大剧院悉尼歌剧院等。
【实验探究】实验一：研究蛋壳结构的精妙之处问题1：用手能把1枚鸡蛋握碎吗？结果：用手不能把1枚鸡蛋握碎。
问题2：哪种情况的蛋壳不容易被戳破？结果：凸形的蛋壳不容易被戳破，凹形的蛋壳很容易被戳破。
问题3:4枚鸡蛋能支撑多重的物体？操作：将4枚鸡蛋上下分别用2个塑料瓶盖固定，在上面放一块平板，再在平板上放重物。
结果：4枚鸡蛋能支撑的物体比我们猜测的要多。
第7课海豚与声呐1、海豚在水里能够发出一种人耳听不见的声波，声波遇到物体后会反射回来，被海豚的耳朵接收，海豚就能确定物体的形状、大小和位置。
海豚采用的这种方法叫回声定位。
2、根据回声定位原理，科学家发明了声呐。
仿生学的例子大全简单
仿生学的例子大全简单
1.蝴蝶 - 用于制作防伪钞票的光学识别技术。
蝴蝶翅膀上的复杂纹理可以形成随机图案，用于防伪。
2.蝙蝠 - 用于开发雷达和声呐系统。
蝙蝠的回声定位能力被模仿用于探测物体的距离和形状。
3.苍蝇 - 用于设计飞行器。
苍蝇的飞行方式被模仿，因为它们可以高效地飞行并做出各种复杂的动作。
4.鲨鱼 - 用于设计更有效的船只。
鲨鱼的流线型身体和游动方式被模仿，以优化船只的水动力性能。
5.植物 - 用于建筑设计。
植物的根系和生长方式被模仿，以创建更稳固、更环保的建筑结构。
6.蜻蜓 - 用于设计更快速的飞机。
蜻蜓的飞行速度和敏捷性被模仿，以制造更快速、更灵活的飞机。
7.蚂蚁 - 用于创建更高效的机器人。
蚂蚁的群体行为和信息交换方式被模仿，以创建能够自我组织和协作的机器人群体。
8.蜜蜂 - 用于农业和食品工业。
蜜蜂的采集和酿蜜能力被模仿，以优化作物生产和食品加工。
9.海豚 - 用于开发更高效的船只和潜水器。
海豚的流线型身体和游动方式被模仿，以减少阻力并提高航行效率。
10.鸟类 - 用于设计更先进的飞机和无人机。
鸟类的飞行方式和羽毛结构被模仿，以制造更轻、更稳定的飞行器。
模仿蝙蝠的回声定位
模仿蝙蝠的回声定位作者：来源：《大自然探索》2023年第09期比利时感官生态学家西蒙，正在用自己在蝙蝠导航方面的知识和经验开发机器人的回声导航技术。
时间回到2007年3月的一个雨夜。
当时，还在读研究生的西蒙独自一人来到古巴的热带雨林中考察。
他先前在杂志上看到当地一种藤蔓植物的碟状叶子照片后，有了一个大胆的猜测：这种叶子应该有很强的声音反射能力，而且正是凭借这种能力，这种植物能够有效地引诱在黑暗中飞行的蝙蝠来为它们传粉。
为了找到证据，他专程来到这里，在热带雨林中寻找这种植物。
他带着红外摄像机和一堆零食，坐在那些互相缠绕的藤蔓植物中间，等待蝙蝠的到来。
蝙蝠真的“如约而至”，在短短一小时里就来了好几拨，整个晚上它们都飞来飞去，几乎没有间断过。
自那以后的几年里，西蒙多次回到同一地点采集这种植物的叶子标本，带回实验室测试，了解声音是如何从叶子上反射回来吸引住蝙蝠的。
西蒙的热带雨林之旅，让他找到了一种可以用来开发声呐导航潜力的新的解决方案。
他的构想是，模仿热带雨林中的这种碟状叶子以3D打印方式制作回声反射器。
通常，植物发出的回声都是断断续续的，但这种藤蔓的碟状叶子却能持续反射回声。
回声在黑暗中有着引导蝙蝠到藤蔓上授粉的强大吸引力，就像一座闪烁的灯塔为海上的航船指引着方向一样。
2006年，西蒙和他的研究小组发现，碟状叶子叶状结构的变化可导致发出不同模式的回声信号，而蝙蝠能够辨别这些细微变化，从而找到正确的导向目标。
5年后，西蒙的研究小组又发现，那种藤蔓植物的叶子在反射可清晰识别的回声信号方面反射能力强。
藤蔓的碟状叶子可长距离反射带有独特信号的回声，无论蝙蝠从哪个方向接近，信号都能保持一致。
这种藤蔓植物的叶子就相当于十分强大的天然声波信标，可将传粉蝙蝠搜索目标的时间缩短一半，并可过滤掉周围杂乱无章的其他回声信息。
受这种叶子结构原理的启示，研究小组决定制作大小不同的反射器，看是否能利用同样的原理来帮助机器人自主导航。
四年级仿生学的例子大全
四年级仿生学的例子大全
四年级仿生学的例子有很多，以下是一些常见的例子：
1. 蝙蝠与雷达：蝙蝠在夜间飞行时，会发出超声波并依靠回声定位来探测障碍物和猎物。
科学家们模仿蝙蝠的这种能力，发明了雷达。
2. 鲨鱼与泳衣：鲨鱼的身体表面有特殊的鳞片，可以减少水流阻力，使它们在游动时更加迅速和省力。
科学家们模仿鲨鱼的这种特点，发明了适合运动员穿着的泳衣。
3. 蜘蛛与纤维：蜘蛛丝是一种非常坚韧的物质，可以用于制造各种材料。
科学家们模仿蜘蛛丝的成分和结构，发明了人造纤维，如蜘蛛丝蛋白纤维。
4. 鸟类与飞机：飞机是在鸟类的飞行原理上发展而来的。
飞机的机翼设计、气动布局等都受到了鸟类飞行的启发。
5. 鱼类与船只：船只的设计也受到了鱼类身体的启发。
例如，潜水艇的外形和鱼类的身体相似，可以减少水流阻力，提高航行速度。
这些只是一些仿生学的例子，实际上自然界中还有很多生物可以为我们提供灵感。
动物的仿生学研究
动物的仿生学研究动物的仿生学研究，指的是科学家通过研究动物的形态、构造、行为和适应环境的特点，来启发解决工程技术和设计领域中的问题。
仿生学研究旨在从动物身上获取灵感，以改进和优化人工系统和技术。
1. 动物的视觉系统动物的视觉系统是很多仿生学研究的重点。
比如，昆虫的复眼结构启发了开发微型摄像机和智能监控系统。
复眼具有大角度的视野和高敏感度，可以很好地应对快速运动和周围环境的变化。
仿生学家通过复制昆虫的复眼结构，设计了具有类似功能的摄像机，使得监控设备的效果更加出色。
2. 动物的机械结构动物的机械结构也是仿生学研究的一个重要领域。
例如，鸟类的羽毛结构启发了飞机翼的设计。
鸟类的羽毛具有轻巧、坚韧和灵活的特点，可以有效地降低空气阻力并调节飞行姿态。
仿生学家通过研究鸟类羽毛的结构，设计出更加高效的飞机翼，提高了飞机的性能。
3. 动物的运动方式动物的运动方式也被广泛地应用于工程技术和设计领域。
例如，鱼类的游泳方式启发了水下机器人的设计。
鱼类的身体结构和游泳动作可以帮助它们在水中轻松地前进。
仿生学家通过模拟鱼类的游泳方式，设计出能够在水下自由移动的机器人。
4. 动物的适应能力动物的适应能力也是仿生学研究的重要方面。
例如，蚂蚁的集体行动启发了分布式系统的设计。
蚂蚁在寻找食物、建造巢穴和保护领地的过程中展现出了高度的协作和分工。
仿生学家通过研究蚂蚁的集体行动，设计出了具有类似功能的分布式系统，可以实现复杂的任务和优化资源利用。
5. 动物的感知能力动物的感知能力也是仿生学研究的热点。
例如，蝙蝠的回声定位启发了声纳技术的应用。
蝙蝠利用鲜明的回声判断自身位置和环境情况，从而迅速定位猎物和避开障碍物。
仿生学家通过模拟蝙蝠的回声定位机制，开发了高精度的声纳系统，用于测距、导航和探测。
总结：动物的仿生学研究为工程技术和设计领域提供了许多创新思路和解决方案。
通过深入研究动物的形态、构造、行为和适应环境的特点，人类可以从中获取灵感，并应用于机器人技术、航空航天、建筑设计等领域。
回声定位及侦测猎物
雷達
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雷達的典型操作過程
天線
發射器
距離
天線
接收器
目標
雷達
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發展過程
• 雷達的基本概念的依據是無線電波反射 定律。 • 英國物理學家馬克斯威爾（ James Clerk Maxwell ） 在1864提出可計算電磁波特性 的公式，當中就包含這些定律。
雷達
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赫茲（Heinrich Hertz）
就是雷達。
雷達 10
第一台實用雷達
• 1935年，英國物理學家沃森瓦特爵士 （Sir Robert Watson-Watt ）成功研製一 台實用雷達系統。這個系統結果協助英 國在二次大戰中，抵禦納粹德國的攻擊， 確實功不可抹。
雷達
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沃森瓦特爵士
• 英國物理學家
• 在1935年研製成第一台實用雷達系統
雷達
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最新發展
• 在第二次世界大戰以前及戰事期間，西 方設立了多間實驗室專門研製雷達，其 中最著名的是美國麻省理工大學（ MIT ） 的輻射實驗室（Rad Lab）。
雷達
雷達
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沃森瓦特爵士
• 沃森瓦特爵士的研究工作令英國在雷達 這項重要技術上取得領先地位。到了 1939年，該國已在海島的東岸和南岸建 成一系列雷達站，實行偵測空中及海上 來犯的敵人。
雷達
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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甚麼是雷達？
• 是一套電子系統。
• 可向視距外的物體發射無線電波，從而 測定它們的位置和距離。
雷達
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雷達簡介
雷達
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發射器
• 發射器利用天線發放一束電磁波，天線 的功用是將波束聚集並指向所需方向。 • 當電波踫到波束路徑內的物體，一部份 會被反射，造成回聲訊號。
动物仿生学
动物仿生学标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]动物仿生学1.蝙蝠和雷达：蝙蝠的嘴巴和鼻子上长着一个怪异的“鼻状叶”结构，周围还有皮肤“皱纹”，这些组成了一种奇特的超声波装置，当蝙蝠发射超声波的时候，超声波碰到飞舞的昆虫就能立刻反射回来，这时，蝙蝠就知道：周围有吃的了。
它们只需要快速地行动起来，就能美美地饱餐一顿。
蝙蝠的这种本领叫做“回声定位”。
在第一次世界大战期间，人们根据蝙蝠的“回声定位”原理发明了雷达，雷达能及时探测出敌机的方位和距离，以便发出警报，然后进行狙击。
来自英国利兹大学的研究人员大胆地进行了尝试。
他们研制成功一种“蝙蝠拐杖”，这种特殊的拐杖能发出一种人耳听不见的声呐波，通过震动的强弱，帮助盲人探测障碍物的远近。
2.苍蝇和照相机：苍蝇的一只复眼是由4000多只小眼组成的，这些小眼睛组成一个蜂窝一样的形状堆积在苍蝇的头两边。
复眼对苍蝇的生活来说可重要了，苍蝇身上的许多部分都是与复眼直接相连，复眼看到目标之后，苍蝇就立刻出动，干起新的坏事。
可别小看苍蝇的复眼，它们观察物体比我们人类还要仔细和全面。
每秒钟闪烁60次的日光灯，你也许根本无法察觉，可是苍蝇却能够不费吹灰之力地看出来。
人类对苍蝇眼睛的研究至今，收藏非常丰富。
人类对苍蝇眼睛的研究至今，收获非常丰富。
美国人根据苍蝇复眼的原理发明了“蝇眼”航空照相机，这种照相机一次能拍摄1000多张高清晰照片。
天文学也有一种叫做“蝇眼”的光学仪器，这是一种在无月光的夜晚也能够探测到空气簇射光线的仪器。
这种仪器的多镜面光学系统正是根据苍蝇复眼的结构设计的。
3.蝴蝶和防伪纸币：科学家通过研究大凤蝶发现其翅膀颜色本来是黄色和蓝色的，但是，在一般人看起来，它却是绿色的，这是为什么呢原来科学家发现在显微镜下：蝴蝶翅膀上有很多很小的下凹的小坑，小坑底是黄色的，而坑的斜坡上是蓝色的，当阳光照射在蝴蝶翅膀上的时候，由于发生光的折射作用，人眼看到的蝴蝶翅膀上的时候，由于发生光的折射作用，人眼看到的蝴蝶就是绿色的。
仿生学的5个例子
仿生学的5个例子
仿生学是一门研究生物系统的结构和功能，并从中获取灵感来设计新的人工系统或改进现有系统的科学。
以下是一些仿生学的例子：
1.蝙蝠的回声定位系统：蝙蝠在黑暗中能够精确地定位并捕捉到
猎物，这是由于它们可以发出超声波并接收回声。
科学家们从蝙蝠身上得到灵感，开发出了雷达和声纳系统，用于军事、导航和探矿等领域。
2.蜻蜓的复眼结构：蜻蜓有一对复眼，可以同时看到不同的方
向。
科学家们模仿蜻蜓的复眼结构，设计出了可以全方位观察和监视目标的摄像头和监视系统。
3.鱼类的游泳方式：鱼类通过摆动它们的鳍来游泳，这种方式非
常高效且节能。
科学家们模仿鱼类的游泳方式，设计出了新的船体和潜水器，以提高其性能和效率。
4.鸟类的飞行方式：鸟类通过振翅飞行，这种方式非常省力和高
效。
科学家们模仿鸟类的飞行方式，设计出了新的飞机和直升机，以改善其性能和效率。
5.昆虫的触角感应：昆虫的触角能够感知周围的气味和温度等环
境信息。
科学家们模仿昆虫的触角感应，开发出了新的传感器和检测器，用于探测环境中的物质和能量。
以上这些例子只是仿生学的一小部分应用，仿生学的研究范围非常广泛，它为我们提供了许多灵感和创新思路。
回声定位
回声定位作者：林宽雨来源：《科学大众（中学）》2017年第06期每年的6月6日是“全国爱眼日”，这个节日是由国家卫生部、中国残联等12个部门联合确立的，目的是呼吁人们爱护自己的眼睛。
眼睛对人们有多重要，相信整天生活在黑暗中的盲人更有发言权。
但盲人们也不用太伤心啦，来自慕尼黑大学的研究团队最新研究发现，人类也可以通过训练掌握蝙蝠的拿手本事——回声定位。
相信有了这个本领，盲人们的黑暗世界也可以变得丰富起来。
通过声音感知世界，回声定位可以送给盲人一双“新眼睛”。
回声定位这么神奇，盲人究竟如何才能掌握？回声定位还有哪些神奇的用途？下面，咱们一起去了解一下。
什么是回声定位？回声——我们可以把它理解成是声音的“撤退”，它是发出的声波遇到障碍物反射回来的声音。
因为不同形状、不同状态、不同位置状况下，物体产生的回声都会存在差异，因而可以根据回声确定周围物体的大小、位置和是否移动等信息，这就是神奇的回声定位。
回声定位练习曲我们知道，其实有不少动物会这项绝技，比如海豚、齿鲸等。
尤其是蝙蝠，几乎可以为回声定位“代言”了。
然而大家都忽略了会这门绝技的潜在武林高手之一，那就是你自己。
回声定位其实是隐藏在我们身体里的绝技，每个人经过特殊的训练都有机会学会这门武林绝学。
当然，对于我们来说如果夜晚不外出，回声定位的用途并不大，但对于盲人来说，他们用回声定位感受周围的环境，就相当于重新获得了一双看世界的眼睛。
由此可见，回声定位对于盲人是非常重要的。
回声定位秘籍之一：“闲不住"的大脑皮层我们知道，正常人能看到周围的景物，是通过眼睛把接收到的信号传到大脑皮层的视觉中心实现的。
可利用回声定位接收到的是声波，这样一种抽象的声音又是如何在大脑里被形象化的呢？其实，这都多亏了大脑皮层。
对于盲人来说，虽然无法用眼睛接收信号，但大脑皮层依然活跃着，它还可以通过别的方式工作。
比如，盲人在用手指的触觉阅读盲文时，视觉皮层就会来处理这些文字信息。
用回声定位
用回声定位“每个人心里都有一盏灯，它能照亮你我。
我们都不孤单。
”这句话说得真好。
是啊！只要我们还拥有一盏灯，那么我们就不孤单。
但在大千世界中，总有一些地方，那盏灯或许已经熄灭了，或许没有熄灭，却被埋没在人海中，再也找不到了……回声定位是在近距离传播条件下的定位方法，又叫基站定位、通信电台定位，利用的原理是声波在传播过程中遇到障碍物时反射的时间差，从而进行测距。
其工作模式是：基站收到某一个移动用户发出的信号后，基站向用户发送的基站号和用户接收到的时间差信号；用户在特定时间内给基站的回复信号。
由于人耳所能听到的声音的频率范围为20KHZ-20KHZ，故这种定位方法通常称之为超近程声波定位法。
科学家发现，动物和昆虫通常能对回声定位很精确。
例如，蝙蝠能根据回声准确定位目标。
一只在黑暗中飞行的蝙蝠突然受到另一只蝙蝠的回声，这只蝙蝠回头飞去，沿原路返回的途中就可以找到另一只蝙蝠。
同样，这只蝙蝠也能根据回声判断方向。
这只蝙蝠只需沿原来回声的方向飞行约1/4秒钟，即可重新获得与另一只蝙蝠的联系。
根据实验和观测，蝙蝠听觉器官的特殊结构使它能产生高质量的听觉信息，它的内耳有3个半规管和2个前庭，它的每个半规管能够把进入的声波的一个振动转变成神经信号。
神经信号沿着一根传导声波的听骨链传导到脑部，然后经大脑的听觉中枢整合，再引起其他听觉细胞，从而感知外界的声音。
蝙蝠正是利用这种神经系统迅速而准确地定位它的巢穴和同伴。
所以，蝙蝠的定位方法就是回声定位。
当今社会的“快餐”、“暴食”等不良饮食习惯和生活方式，影响到人们内耳的平衡功能，从而造成人体器官组织的失调和老化。
虽然并非所有的老年人都患有老年性耳聋，但绝大多数人都有一种共同的情况，那就是耳鸣。
美国最近一项调查报告显示，全美6。
4亿人中有1。
28亿人遭受耳鸣困扰，耳鸣病症普遍存在，而且严重影响到患者的日常生活。
随着人口的老龄化，越来越多的老年人因长期处于噪声环境及各类耳毒性药物刺激下，内耳受损，导致听力下降。
苏教版小学五年级下册科学 第二单元 仿生 7海豚与声呐
发出电磁波遇到目标时会 返回，从而测定目标位置、速 度等，为飞机导航。
测速雷达
气象雷达
拓展
我是小小设计师
运用海豚回声定位的本领尝试设计一个物品，解决我们 生活遇到的一些问题
一、填空题
1.海豚在水里发出_超__声__波，遇到物体后反射回来，被海豚的耳朵接受，海 豚就能确定物体的_大__小__、 形__状___ 、位__置___ ，这种方法叫做__回__声__定__位__ 。 2. B超诊断仪利用__回__声__定__位__原理，而雷达利用___电__磁__波__进行定位。
认识海豚的回声定位
模拟超声波活动
实验步骤： 1.用水波模拟超声波。 2.将实验盘装水，保持水面平静。 3.将水滴到实验盘中，观察水面的变化情况。 4.在水中分别放入物体（ ， ），再滴水， 观察水波遇到物体时的情况。 5.画出示意图，交流发现。
认识海豚的回声定位
认识海豚的回声定位
我的发现：
海豚从前额（鼻孔）发出超声波，遇到物体返回，进入到耳 朵进行分析，从而知道前方有无物体，物体的大小、形状和位置， 即回声定位。
认识海豚的回声定位
思考
海豚的前额（鼻孔）、耳是如何 配合工作的，请画出原理示意图。
认识海豚的回声定位
模拟超声波活动
方形木块 滴管 杯子
实验步骤： 1.用水波模拟超声波。 2.将实验盘装水，保持水面平静。 3.将水滴到实验盘中，观察水面的变化情况。 4.在水中分别放入物体（ ， ），再滴水， 观察水波遇到物体时的情况。 5.画出示意图，交流发现。
认识海豚的回声定位
资料二
20世纪60年代，生物学家诺里斯发现，用橡皮蒙住海豚的双眼，它的 活动丝毫不受影响，可把海豚的前额蒙住，它在水下就像瞎子一样，到处 乱撞。显然，海豚是用前额发出声波来测定方向的。
蝙蝠的回声定位研究综述
蝙蝠的回声定位研究综述摘要：蝙蝠的回声定位在强度、持续时间及频率等方面的变化模式显示出这类声学信号的多样性，而这种多样性与蝙蝠的捕食对策、声通讯、听觉系统、行为状态、生态位、性别等相关，它的精确性让人叹服，因此有很高的研究价值。
关键词：蝙蝠；回声定位；Abstract Changes, in the bat's echolocation, in the intensity, duration and frequency Show the diversity of this kind of acoustic signals. the diversity has something with bat's predation, voice communication, auditory system, performance status, ecological niche, gender, etc. we wonder at accuracy of bat's echolocation, so it has a high research value.1 回声定位概述回声定位及其意义蝙蝠在黑暗中飞翔是利用回声定位(Echolocation)进行导航的。
回声定位是一个复杂的，高度进化的过程，是一种动物对自身发射声波回声的分析，通过这种分析来建立其周围环境的声音“图像”。
蝙蝠有着发达的咽喉肌，能依次快速有力地收缩产生超声波，声波由或嘴传出，有的两者兼之，蝙蝠发出的超声波在三维空间中传播，其形式是以声波发出点的延长线为轴的圆锥体。
当声波遇到环境中的物体后就会以声波的形式返回，但此时声波的性质已经改变。
通过回声的接受和处理，蝙蝠不仅可以探测到运动物体的距离、方向和运动速率，还可以判断其大小、形状和结构，通过这些信息蝙蝠可以避开障碍物，识别和跟踪飞行中或栖息的猎物[1]。
回声定位机能对蝙蝠的生活是很重要的，回声定位系统的高度进化使得蝙蝠在空中又避开与大多数鸟类的竞争，开辟了独特的生态位—黑暗的天空，蝙蝠正是利用了这一优势使得种群生存和繁衍下来[2]。
初中物理回声定位
初中物理回声定位《神奇的初中物理回声定位》嘿！同学们，你们知道吗？在咱们初中物理里，有一个超级神奇的东西，叫做回声定位！就好像我们在一个大大的山洞里，大喊一声“啊——”，然后就能听到“啊——”的声音传回来。
这传回来的声音可有着大秘密呢！比如说蝙蝠，它们在黑漆漆的夜晚，可没办法像我们一样用眼睛看清楚周围的东西。
那它们怎么知道哪里有障碍物，哪里有好吃的小虫子呢？这就得靠回声定位啦！蝙蝠会发出一种我们人类听不到的声音，然后根据声音传回来的时间和特点，就能知道周围的情况啦！这难道不神奇吗？你想想看，要是我们人类也能像蝙蝠那样，在黑暗中靠声音就能知道周围的一切，那该有多酷啊！老师给我们讲的时候，大家都听得入了迷。
“这怎么可能呢？”有同学忍不住问道。
老师笑着说：“这就是物理的奇妙之处呀！”还有海豚，它们也是回声定位的高手！在茫茫的大海里，它们发出声音，然后通过回声来判断周围有没有伙伴，有没有敌人，甚至能找到美味的小鱼。
这就好比它们有了一双超级神奇的“耳朵眼睛”！咱们做实验的时候，也感受到了回声定位的神奇。
在一个空旷的教室里，我们试着发出声音，然后仔细听回声。
“哇，真的能听到不一样的声音呢！”同学们都兴奋极了。
这回声定位，不就像是给这些动物们装上了一个神秘的导航仪吗？让它们在黑暗中、在广阔的空间里也能自由自在地活动。
我就在想啊，如果未来有一天，我们能把回声定位的原理运用到更多的地方，那该多好！比如发明一种特殊的眼镜，让盲人朋友通过声音就能“看到”周围的世界，那不是很棒吗？或者在探险的时候，有一个能利用回声定位的工具，帮助我们提前发现危险，那不是能让我们更安全吗？反正啊，初中物理的回声定位真的太神奇啦，让我对物理这门课越来越感兴趣！我觉得以后还会有更多更奇妙的知识等着我们去发现呢！。
2022年新苏教版五年级下册科学第二单元《仿生》知识点整理
2022年新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。
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自然界中回声定位的应用
意大利科学家斯帕拉捷 以及 他著名的 “斯帕拉捷的蝙蝠实验”
自然界中回声定位的应用
1793年夏季的一个夜晚，意大利科学家斯帕拉捷 走出家门，放飞了关在笼子里做实验用的几只蝙蝠。 只见蝙蝠们抖动着带有薄膜的肢翼，轻盈地飞向夜空， 并发出自由自在的“吱吱”叫声..斯帕拉捷见状，感 到百思不得其解，因为在放飞蝙蝠之前，他已用小针 刺瞎了蝙蝠的双眼，瞎了眼的蝙蝠怎么能如此敏捷地 飞翔呢？
在进行这项实验之前，斯帕拉捷一直认为：蝙蝠 之所以能在夜空中自由自在地飞翔，能在非常黑暗的 条件下灵巧地躲过各种障碍物去捕捉飞虫，一定是由 于长了一双非常敏锐的眼睛。他之所以要刺瞎蝙蝠的 双眼，正是想证明这一点。事实却完全出乎他的意料 之外。
自然界中回声定位的应用
意外的情况更激发了他的好奇心。“不用眼睛， 那蝙蝠又是依靠什么来辨别障碍物，捕捉食物的呢？” 于是，他又把蝙蝠的鼻子堵住，放了出去，结果，蝙 蝠还是照样飞得轻松自如。“奥秘会不会在翅膀上 呢？”斯帕拉捷这次在蝙蝠的翅膀上涂了一层油漆。 然而，这也蝙蝠手杖”的装置上 的声波导航仪
回声定位的应用 现代的无线电定位器—雷达
雷达早于发现蝙蝠的回声定位发明出来， 人们发现两者原理相像,所以习惯上称其原理来 自蝙蝠的回声定位。随着蝙蝠回声定位系统的 深入研究和应用，科学家通过模仿蝙蝠按照目 标情况随时调整脉冲参数和调整方向的探测方 法，提高了雷达的灵敏度和抗干扰能力。
自然的创举能否为我们所用呢？
回声定位的应用
回声定位在日常生活中的应用 回声定位在军事上的应用 回声定位在医学上的应用
回声定位的应用
英国科学家制造了称为“蝙蝠手 杖”的装置，这个手杖每秒钟能发 射6万个人耳听不到的超声波脉冲， 帮助使用者探测他们前方、周围甚 至上方至少3米以外的障碍物。任何 物体反射回来的声波都能被这个装 置接收并转换成人手能感知的轻微 振动，通过安装在拐杖塑料手柄上 的4个小衬垫传递给使用者，障碍物 越近，振动的频率越快，从而帮助 存在视力缺陷的人士避开台阶或低 洼的地面。
回声定位的应用
B超 基本原理：超声在人体内传播，由于人体各种组织有
声学的特性差异，超声波在两种不同组织界面处产生 反射、折射、散射、绕射、衰减以及声源与接收器相 对运动产生多普勒频移等物理特性。应用不同类型的 超声诊断仪，采用各种扫查方法，接收这些反射、散 射信号，显示各种组织及其病变的形态，结合病理学、 临床医学，观察、分析、总结不同的反射规律，而对 病变部位、性质和功能障碍程度作出诊断。
自然界中回声定位的应用
并不是所有的蝙蝠都由嘴 发出超声波，有些是用鼻孔，有 的两者兼有。超声波以出点为延 长线，形成一个圆锥体，当它遇 到环境中的物体后就会以声波的 形式返回。蝙蝠通过像天线般的 耳朵来接收回声，内耳与大脑将 回声频率转成信号。通过信号的 接收和处理，蝙蝠不仅可以探测 到运动物体的距离、方向和运动 速率，还可以判断其大小、形状 和结构，从而建立周围环境的 “声音图像”，在完全黑暗的环 境中飞行和捕捉猎物。
仿生学 之 回声定位
小组成员：张辰裕 蒋继浩
许佳俊
什么是回声定位？
回声定位：
某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部产 生的超声波发射出去，利用折回的声音来定向， 这种空间定向的方法，称为 回声定位。
自然界中回声定位的应用
自然界中回声定位的应用
人类至多能听到频率为20千赫的声音，而有 的蝙蝠能发出和听到100千赫的声音。当遇到 食物或障碍物时，脉冲波会反射回来，蝙蝠用 两耳接受物体的反射波，并据此确定该物体的 位置，并可从两耳分别接受到回波间的差别， 来辨别物体的远近、形状及性质；物体的大小 则由回波中的波长区别出来。大部分蝙蝠能用 舌头颤动发音，有些则发出尖的鸣叫声，还有 一些能由鼻孔透出声音。它们都有助于蝙蝠确 定回波的方向，来决定自己要前进，还是转弯。
最后，当他用布袋把蝙蝠的头部套起来或堵住蝙 蝠的一只耳朵时，它们就失去了方向感。原来，蝙蝠 探路依靠的不是眼睛，而是嘴和耳朵。因此，斯帕拉 捷提出了在当时看似荒谬的结论：蝙蝠能用耳朵“看 东西”。
自然界中回声定位的应用
直到1938年，其中的奥秘才由美国哈 佛大学的格里菲恩揭开，他提出了“回声 定位”的概念，从而解决了斯帕拉捷的 “蝙蝠问题”。他利用“声纳探测器”对 蝙蝠的飞行进行监控，发现蝙蝠能快速有 力地收缩咽喉肌，从而产生超声波，即蝙 蝠在飞行中产生频率在2万赫兹以上超出 人类听觉范围之外的超声波脉冲，这就是 我们所说的蝙蝠的“回声定位声波”。