傅雪
同學們都知道,人體是用肺部進行呼吸的,平時我們呼吸時只能看到胸腔的起伏變化,卻看不到胸腔內(nèi)的肺是如何工作的。本期小實驗,讓我們用身邊隨處可見的材料,做一個實驗道具,模擬人體肺部呼吸的過程。
科學原理
人類無時無刻都在進行著呼吸,從我們出生的那天起,呼吸就一直伴隨著我們。呼吸是一個自然而然的生理過程,通常,人們只需要幾秒的時間就可以完成一次呼吸過程。那么,同學們有沒有思考過呼吸的原理是什么?我們是如何完成一個呼吸過程的呢?
首先,我們先來了解吸氣。
第一步,由肋部的肌肉帶動胸骨向上、向外移動,使胸廓前后徑和左右徑都增大;
第二步,與此同時,膈肌收縮,膈頂部下降,這使得胸廓上下徑也增大;
第三步,隨著胸廓的擴大,肺也跟著擴張,因此肺的容積增大,肺內(nèi)氣壓下降;
第四步,當外界氣壓大于肺內(nèi)氣壓時,外界空氣就通過呼吸道進入肺,這就完成了吸氣動作。
呼氣過程與吸氣過程的原理類似,只不過是逆向的過程。
同學們,有沒有想到在日常生活中,這樣一個簡單、無意識的呼吸動作,就包含了這么多的步驟和原理呢?因此,我們平時要養(yǎng)成多觀察、勤思考的好習慣,這樣就會發(fā)現(xiàn)大自然和生活中蘊含著很多的“奧秘”。如果覺得這個原理好像有點復雜,沒有特別理解,沒關(guān)系,接下來我們通過這個演示實驗,相信大家就會明白了。
實驗道具制作步驟
將另一個氣球的頭剪掉,作為氣球膜,用透明膠把氣球膜固定在瓶子底部,并在氣球膜中間系一段細繩。在瓶子底端固定氣球膜的時候,也要注意粘結(jié)實使其密封哦!
將瓶蓋擰到瓶子上,在瓶蓋與吸管的空隙間,也用膠帶密封一下。如果有橡皮泥密封的話,也是可以的!看,一個模擬呼吸的小道具就做好啦,是不是很簡單!
為什么我們用飲料瓶、氣球、吸管等,就模擬出了呼吸過程呢?飲料瓶、氣球、吸管等又分別表示什么呢?
下面,就讓我來為大家揭曉答案。飲料瓶代表胸腔,瓶內(nèi)的氣球代表肺(或肺泡),固定在瓶底端的氣球膜代表膈肌,吸管代表呼吸道。
當拉下面的氣球膜時,瓶內(nèi)容積增大,瓶內(nèi)氣壓降低,外部空氣的氣壓大于瓶內(nèi)的氣壓,外界空氣就通過吸管進入氣球,這個過程就如同人體吸氣的動作原理—膈肌收縮,位置下降,胸腔擴大,肺的容積增大,肺內(nèi)氣壓下降,外界空氣通過呼吸道進入肺。
這樣就完成了一個呼吸的過程,同學們答對了嗎?