1、学学 校：城步二中校：城步二中模拟膈肌的运动模拟膈肌的运动参赛者：陈善龙参赛者：陈善龙1一、实验在教材中所处的一、实验在教材中所处的地位和作用地位和作用 模拟膈肌的运动是七年级下册模拟膈肌的运动是七年级下册生物学生物学第第三章第二节：发生在肺内的气体交换中的一个演三章第二节：发生在肺内的气体交换中的一个演示实验。本节是这一章也是这一册的教学难点，示实验。本节是这一章也是这一册的教学难点，尤其是肺与外界气体交换的原理比较抽象，学生尤其是肺与外界气体交换的原理比较抽象，学生难懂。通过这一模拟实验，很直观的体现出肺与难懂。通过这一模拟实验，很直观的体现出肺与外界气体交换的原理是呼吸肌有规律的收缩和舒
2、外界气体交换的原理是呼吸肌有规律的收缩和舒张使胸廓容积扩大和缩小。张使胸廓容积扩大和缩小。21、玻璃罩模拟胸廓、玻璃罩模拟胸廓2、Y型玻璃管模拟型玻璃管模拟 气管和支气管气管和支气管 3、气球模拟肺、气球模拟肺4、橡皮膜模拟膈肌、橡皮膜模拟膈肌 二、实验原型及不足之处二、实验原型及不足之处实验原型：实验原型： 二、实验原型及不足之处二、实验原型及不足之处实验原型：实验原型： 3不足之处：不足之处：1、带橡胶塞的无底玻璃罩难以找到。、带橡胶塞的无底玻璃罩难以找到。2、玻璃罩是刚性物体，不能模拟胸廓前后、玻璃罩是刚性物体，不能模拟胸廓前后、 左右径的变化与呼吸运动的关系。左右径的变化与呼吸运动的关
3、系。3、玻璃罩壁很滑，不好固定橡皮膜，易滑落。、玻璃罩壁很滑，不好固定橡皮膜，易滑落。4、实验室的、实验室的Y型玻璃管大而短，很难找到与型玻璃管大而短，很难找到与 之匹配的玻璃罩。之匹配的玻璃罩。4三、实验创新和改进之处三、实验创新和改进之处 创新之处：创新之处： 1、用饮料瓶代替、用饮料瓶代替 玻璃罩玻璃罩 2、用输液管改装、用输液管改装 成一个成一个Y型胶管型胶管 代替代替 Y型玻璃管型玻璃管 3、气球膜代替橡、气球膜代替橡 皮膜皮膜 5改进后的装置：改进后的装置：1、饮料瓶模拟胸廓、饮料瓶模拟胸廓2、Y型胶管模拟气型胶管模拟气 管和支气管管和支气管 3、小气球模拟肺、小气球模拟肺4、气球
4、膜模拟膈肌、气球膜模拟膈肌6 优点：优点： 1、饮料瓶易改装，易固定橡皮膜，而且不、饮料瓶易改装，易固定橡皮膜，而且不 会滑落，同时也解决材料难找的问题。会滑落，同时也解决材料难找的问题。 2、输液管易获取，也容易改装成、输液管易获取，也容易改装成Y型胶型胶 管，解决了管，解决了Y型玻璃管与玻璃罩不匹配型玻璃管与玻璃罩不匹配 的问题。的问题。 3、整个装置取材容易、轻巧、携带方便。、整个装置取材容易、轻巧、携带方便。7四、实验原理四、实验原理 肺富有弹性，当膈肌收缩时，膈顶下降，肺富有弹性，当膈肌收缩时，膈顶下降，胸廓容积变大，肺扩张，肺内气压下降，外界胸廓容积变大，肺扩张，肺内气压下降，外界
5、气体吸入肺，是吸气过程。膈肌舒张，膈顶上升，气体吸入肺，是吸气过程。膈肌舒张，膈顶上升，胸廓容积缩小，肺回缩，肺内气压增大，胸廓容积缩小，肺回缩，肺内气压增大，气体被呼出，是呼气过程。从而得出胸廓容积气体被呼出，是呼气过程。从而得出胸廓容积的变化与呼吸运动的关系。的变化与呼吸运动的关系。8五、实验器材五、实验器材 饮料瓶一个、饮料瓶一个、 输液管一根、大气球一个、输液管一根、大气球一个、小气球两个、小剪刀、细线小气球两个、小剪刀、细线9六、实验步骤六、实验步骤1、在饮料瓶靠近凹槽的地方将底部剪掉（保持、在饮料瓶靠近凹槽的地方将底部剪掉（保持 切口平整和光滑，以免刺破气球膜），然后切口平整和光滑
6、，以免刺破气球膜），然后 套上气球膜套上气球膜 。2、将输液管改装成一个、将输液管改装成一个Y型胶管，将分叉的两型胶管，将分叉的两 管分别插入气球内，用细线系紧。管分别插入气球内，用细线系紧。3、用剪刀尖端在饮料瓶盖中央钻个小孔，刚好、用剪刀尖端在饮料瓶盖中央钻个小孔，刚好 能插入能插入Y型管的另一端，和气球一起塞型管的另一端，和气球一起塞 入入 瓶内，盖好瓶盖，保证瓶内是一个密闭环境。瓶内，盖好瓶盖，保证瓶内是一个密闭环境。10放松放松上推上推2、放松气球膜，气球放松气球膜，气球变大。变大。相当于膈肌收缩，相当于膈肌收缩，膈顶下降，胸廓容积变膈顶下降，胸廓容积变大，肺内气压下降，气大，肺内气
7、压下降，气体入肺，这时吸气。体入肺，这时吸气。七、实验现象及分析七、实验现象及分析1、向上推气球膜，气球、向上推气球膜，气球 变小。相当于膈肌舒张，变小。相当于膈肌舒张，膈顶上升，胸廓容积膈顶上升，胸廓容积 变变小，肺内气压上升，气小，肺内气压上升，气体出肺，体出肺， 这时呼气。这时呼气。113、 用手挤压瓶壁，气球变小。用手挤压瓶壁，气球变小。相当于肋间肌舒相当于肋间肌舒张，肋骨向下向内运动，胸廓前后径张，肋骨向下向内运动，胸廓前后径(或左右径）或左右径）变短，胸廓容积变小，肺内气压上升，气体出肺，变短，胸廓容积变小，肺内气压上升，气体出肺，这时呼气。这时呼气。 4、放松，气球变放松，气球变
8、大。相当于肋间肌大。相当于肋间肌收缩，肋骨向上向收缩，肋骨向上向外运动，胸廓前后外运动，胸廓前后径（或左右径）变径（或左右径）变长。胸廓容积变大长。胸廓容积变大，肺内气压下降，肺内气压下降，气体入肺这时吸气。气体入肺这时吸气。放松放松挤压挤压12八、自我评价八、自我评价1、实验现象明显，能直观的表示胸廓容积的变、实验现象明显，能直观的表示胸廓容积的变 化与呼吸运动的关系化与呼吸运动的关系,让学生明白是因为胸廓让学生明白是因为胸廓 扩大（或缩小）导致吸气（呼气），而不是扩大（或缩小）导致吸气（呼气），而不是 因为吸气（或呼气）后使胸廓扩大（缩小因为吸气（或呼气）后使胸廓扩大（缩小)。2、所需实验器材少，易获取，制作简单，学生、所需实验器材少，易获取，制作简单，学生 可以独立在课后完成。可以独立在课后完成。 3、实验成本低、实验成本低,绿色环保，无毒无污染；过程绿色环保，无毒无污染；过程 安全，无危险隐患。安全，无危险隐患。1314
