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模拟膈肌运动装置的改进 湘乡市花坪中学周朝飞 电话 1 模拟膈肌的运动是七年级下册 生物学 第三章第二节 发生在肺内的气体交换的一个演示实验 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张使胸廓容积扩大和缩小 一 实验在教材中所处的地位与作用 2 教材中模拟膈肌运动的简易装置 如右图 二 实验原型及不足之处 1 玻璃罩模拟胸廓2 Y型玻璃管模拟气管和支气管3 气球模拟肺4 橡皮膜模拟膈肌 3 不足之处 1 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 左右径的变化与呼气和吸气之间的关系 3 玻璃罩壁很滑 不好固定橡皮膜 易滑落 4 实验室的Y型玻璃管大而短 很难找到与之匹配的玻璃罩 4 创新之处 1 用塑料杯代替玻璃罩 2 用吸管改装成一个Y型管代替Y型玻璃管3 气球膜代替橡皮膜4 在吸管上用塑料袋膜绑成球状代替肺 三 实验创新 5 实验改进及实验装置 改进后的装置 1 塑料杯模拟胸廓2 Y型管模拟气管和支气管3 塑料袋膜模拟肺4 气球膜模拟膈肌 6 1 塑料杯易改装 不要切 杯口平整 光滑 不会刺破气球膜 而且有杯边沿易固定橡皮膜 不会滑落 同时也解决材料难找的问题 2 吸管容易获取 也容易改装成Y型管 解决了Y型玻璃管与玻璃罩不匹配的问题 3 整个装置取材容易 轻巧 携带方便 改进之处的优点 7 五 实验器材 塑料杯一个 气球一个 小剪刀 细线 吸管三根 一大两小 透明胶 红色塑料袋 8 1 将吸管改装成一个Y型管 将分叉的两管分别用细线绑上保鲜膜 绑成球状 六 实验步骤 2 用剪刀尖端在一次性塑料杯底中央钻个小孔 刚好能插入Y型管的另一端 且在管口粘上羽毛 有助于更好的观察吸气和呼气 3 在小孔周围粘上透明胶 避免空气从孔边进入 4 在杯口套上气球膜 在气球膜的中央系上细线 9 七 实验现象及分析 1 向下拉气球膜 绑在吸管上的球状薄膜变大 相当于膈肌收缩 膈顶下降 胸廓容积变大 肺内气压下降 气体入肺 这时吸气 2 松开气球膜 绑在吸管上的球状薄膜变小 相当于膈肌舒张 膈顶上升 胸廓容积变小 肺内气压上升 气体出肺 这时呼气 3 用手挤杯壁 气球变小 相当于肋间肌舒张 肋骨向下向内运动 胸廓前后径 或左右径 变短 胸廓容积变小 肺内气压上升 气体出肺 这时呼气 4 松开 气球变大 相当于肋间肌收缩 肋骨向上向外运动 胸廓前后径 或左右径 变长 胸廓容积变大 肺内气压下降 气体入肺 这时吸气 10 1 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 让学生明白是因为 胸廓扩大 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 2 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 3 实验成本低 绿色环保 无毒无污染
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