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参参赛者：者：陈善善龙 一、一、实验在教材中所在教材中所处的的地位和作用地位和作用 模模拟膈肌的运膈肌的运动是七年是七年级下册下册《《生物学生物学》》第第三章第二三章第二节：：发生在肺内的气体交生在肺内的气体交换中的一个演中的一个演示示实验本节是是这一章也是一章也是这一册的教学一册的教学难点，点，尤其是肺与外界气体交尤其是肺与外界气体交换的原理比的原理比较抽象，学生抽象，学生难懂通过这一模一模拟实验，很直，很直观的体的体现出肺与出肺与外界气体交外界气体交换的原理是呼吸肌有的原理是呼吸肌有规律的收律的收缩和舒和舒张使胸廓容使胸廓容积扩大和大和缩小 1、玻璃罩模、玻璃罩模拟胸廓胸廓2、、Y型玻璃管模型玻璃管模拟 气管和支气管气管和支气管 3、气球模、气球模拟肺肺4、橡皮膜模、橡皮膜模拟膈肌膈肌 二、二、实验原型及不足之原型及不足之处实验原型：原型： 二、二、实验原型及不足之原型及不足之处实验原型：原型： 不足之不足之处：：1、、带橡胶塞的无底玻璃罩橡胶塞的无底玻璃罩难以找到2、玻璃罩是、玻璃罩是刚性物体，不能模性物体，不能模拟胸廓前后、胸廓前后、 左右径的左右径的变化与呼吸运化与呼吸运动的关系。
的关系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、、实验室的室的Y型玻璃管大而短，很型玻璃管大而短，很难找到与找到与 之匹配的玻璃罩之匹配的玻璃罩 三、三、实验创新和改新和改进之之处 创新之新之处：： 1、用、用饮料瓶代替料瓶代替 玻璃罩玻璃罩 2、用、用输液管改装液管改装 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 改改进后的装置：后的装置：1、、饮料瓶模料瓶模拟胸廓胸廓2、、Y型胶管模型胶管模拟气气 管和支气管管和支气管 3、小气球模、小气球模拟肺肺4、气球膜模、气球膜模拟膈肌膈肌 优点：点： 1、、饮料瓶易改装，易固定橡皮膜，而且不料瓶易改装，易固定橡皮膜，而且不 会滑落，同会滑落，同时也解决材料也解决材料难找的找的问题 2、、输液管易液管易获取，也容易改装成取，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 的的问题。
3、整个装置取材容易、、整个装置取材容易、轻巧、携巧、携带方便 四、四、实验原理原理 肺富有肺富有弹性，当膈肌收性，当膈肌收缩时，膈，膈顶下降，下降，胸廓容胸廓容积变大，肺大，肺扩张，肺内气，肺内气压下降，外界下降，外界气体吸入肺，是吸气气体吸入肺，是吸气过程膈肌舒程膈肌舒张，膈，膈顶上升，上升，胸廓容胸廓容积缩小，肺回小，肺回缩，肺内气，肺内气压增大，增大，气体被呼出，是呼气气体被呼出，是呼气过程从而得出胸廓容程从而得出胸廓容积的的变化与呼吸运化与呼吸运动的关系 五、五、实验器材器材 饮料瓶一个、料瓶一个、 输液管一根、大气球一个、液管一根、大气球一个、小气球两个、小剪刀、小气球两个、小剪刀、细线 六、六、实验步步骤1、在、在饮料瓶靠近凹槽的地方将底部剪掉（保持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，以免刺破气球膜），然后 套上气球膜套上气球膜 2、将、将输液管改装成一个液管改装成一个Y型胶管，将分叉的两型胶管，将分叉的两 管分管分别插入气球内，用插入气球内，用细线系系紧3、用剪刀尖端在、用剪刀尖端在饮料瓶盖中央料瓶盖中央钻个小孔，个小孔，刚好好 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，保瓶内，盖好瓶盖，保证瓶内是一个密瓶内是一个密闭环境。
境 放松放松上推上推2、、放松气球膜，气球放松气球膜，气球变大相当于膈肌收相当于膈肌收缩，，膈膈顶下降，胸廓容下降，胸廓容积变大，肺内气大，肺内气压下降，气下降，气体入肺，体入肺，这时吸气七、七、实验现象及分析象及分析1、向上推气球膜，气球、向上推气球膜，气球 变小相当于膈肌舒小相当于膈肌舒张，，膈膈顶上升，胸廓容上升，胸廓容积 变小，肺内气小，肺内气压上升，气上升，气体出肺，体出肺， 这时呼气 3、、 用手用手挤压瓶壁，气球瓶壁，气球变小相当于肋相当于肋间肌舒肌舒张，肋骨向下向内运，肋骨向下向内运动，胸廓前后径，胸廓前后径(或左右径）或左右径）变短，胸廓容短，胸廓容积变小，肺内气小，肺内气压上升，气体出肺，上升，气体出肺，这时呼气 4、、放松，气球放松，气球变大相当于肋大相当于肋间肌肌收收缩，肋骨向上向，肋骨向上向外运外运动，胸廓前后，胸廓前后径（或左右径）径（或左右径）变长胸廓容积变大大，肺内气，肺内气压下降，下降，气体入肺气体入肺这时吸气放松放松挤压 八、自我八、自我评价价1、、实验现象明象明显，能直，能直观的表示胸廓容的表示胸廓容积的的变 化与呼吸运化与呼吸运动的关系的关系,让学生明白是因学生明白是因为胸廓胸廓 扩大（或大（或缩小）小）导致吸气（呼气），而不是致吸气（呼气），而不是 因因为吸气（或呼气）后使胸廓吸气（或呼气）后使胸廓扩大（大（缩小小)。
2、所需、所需实验器材少，易器材少，易获取，制作取，制作简单，学生，学生 可以独立在可以独立在课后完成 3、、实验成本低成本低,绿色色环保，无毒无保，无毒无污染；染；过程程 安全，无危安全，无危险隐患。