数学课题报告---蜜蜂PPT课件.ppt

蜜蜂营造的蜂巢为什么是正六边形构成的 数学课题探究 1 部分 引子简介蜂巢外形简介蜂巢巢室近一步探究生活中的应用资料链接结语 2 引子 3 引子 蜜蜂在我们的生活中应该并不陌生 每当春天百花齐放的时候 它们就会把花蜜采回自己的蜂巢 几乎人人都知道蜜蜂是位勤劳的实干家 但人们或许不知道 蜜蜂也是位极聪明的数学家 它们设计的蜂巢 就是它们智慧的结晶 隐藏着很多不鲜为人知的秘密 4 简介蜂巢外形 蜂窝由六边形排列而成 蜂巢内外面的巢穴刚好一半相互错开 相互组合六角形的边交叉的点是内侧六角形的中心 两面的巢房方向都是朝上的 蜂巢是严格的六角柱形体 它的一端是六角形开口 另一端则是封闭的六角棱锥体的底 由三个相同的菱形组成 5 简介蜂巢巢室 有科学家曾准确测量过 蜂巢巢室的两个钝角角度都为109度 而锐角都为70度 值得一提的是几乎世界上所有蜂巢都是这样的 巢室的形状就像是两个相对的蜂巢层互相套叠方 而末端的各个平面都是和对边的巢室共用的 相邻的房孔共用一堵墙和一个孔底 非常节省建筑材料 房孔是正六边形 蜜蜂的身体基本上是圆柱形 蜂在房孔内既不会有多余的空间又不感到拥挤 6 近一步探究 蜂巢是以正六边形而建造的 正六边形的内角为120度 3个六边形刚好可以围成360度 不浪费一点空间 像这样不浪费一点空间的图形有等边三角形 正方形 正六边形 正十二边形 正三十六边形等 但很多实验表明边数超过六边形的 则会浪费空间 边数少于六边形 比如正三边形 正方形 虽然不浪费空间 但浪费材料 我们也做了一组实验 7 实验表格 8 当边长 半径相同时 9 实验表格 10 当总边长相同时 11 实验表格 12 当面积相同时 13 生活中的应用 蜂房特殊的结构引起了科学家们的极大兴趣 经过对蜂房的深入研究 科学家们惊奇地发现 相邻的房孔共用一堵墙和一个孔底 非常节省建筑材料 房孔是正六边形 蜜蜂的身体基本上是圆柱形 蜂在房孔内既不会有多余的空间又不感到拥挤 14 资料链接 一 航天方面蜂窝的结构给航天器设计师们很大启示 他们在研制时 采用了蜂窝结构 先用金属制造成蜂窝 然后再用两块金属板把它夹起来就成了蜂窝结构 这种蜂窝结构强度很高 重量又很轻 还有益于隔音和隔热 因此 现在的航天飞机 人造卫星 宇宙飞船在内部大量采用蜂窝结构 卫星的外壳也几乎全部是蜂窝结构 这些航天器又统称为 蜂窝式航天器 在航空航天工业中 蜂窝结构常被用于制作各种壁板 用于翼面 舱面 舱盖 地板 发动机护罩 尾喷管 消音板 隔热板 卫星星体外壳 刚性太阳电池翼 抛物面天线 火箭推进剂贮箱箱底等 15 二 通信方面70年代中期至80年代中期 这是移动通信蓬勃发展时期 1978年底 美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统 建成了蜂窝状移动通信网 大大提高了系统容量 1983年 首次在芝加哥投入商用 同年12月 在华盛顿也开始启用 之后 服务区域在美国逐渐扩大 到1985年3月已扩展到47个地区 约10万移动用户 其它工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网 16 三 航空方面现代航空技术要求飞机高速高空远程 要实现 就要减轻自身的重量 设计师在研究军舰鸟的骨骼时 发现其内部有蜂窝状的夹层结构 像一个六角柱 所以鸟轻巧起飞 于是乎把蜂窝状结构运用到飞机的机身的机翼上 大大的减轻了重量 从而节省了材料和燃料 所以就可以高速高空远程 17 四 纸质创造方面蜂窝纸板的主要特点 1 质轻 用料少 成本低 2 高强度 表面平整 不易变形 3 抗冲击 缓冲性好 4 吸声 隔热5 无污染 符合现代环保潮流 18 结语 小小的蜜蜂就拥有如此大的智慧 这说明我们在生活中应该多观察生活中的新奇现象