為氣球肺注入生命

你有沒有想過你的肺部是如何使空氣四處移動的？

注意事項

本次實驗活動將使用剪刀剪開塑料瓶，請一位成人幫助完成此步驟，并用膠帶遮住剪開的鋒利邊緣。

實驗條件及材料

●?剪刀

● 600 毫升的塑料瓶

● 膠帶

● 2 個氣球

● 1 根吸管

● 軟陶泥

活動步驟

（1）用剪刀剪掉塑料瓶的下半部分（圖1）。開始剪的時候可能很困難，建議用剪刀的鋒利尖端或美工刀先刺穿瓶子，請一位成年人協(xié)助完成此步驟。

（2）用膠帶遮住剪開的鋒利邊緣（圖2），剪下2 條8 ～ 10厘米長的膠帶，然后將它們縱向撕成兩半，得到4 根細膠帶。

（3）將吸管切成兩半，將其中一半插入氣球，然后用一條細膠帶將它們粘在一起，這就是氣球肺（圖3）。

（4）將氣球肺插入塑料瓶中，使吸管從開口處伸出3 ～ 4厘米（圖4）。用軟陶泥密封瓶口，保證吸管仍然伸出瓶口（圖5）。

（5）在第二個氣球的開口處打一個結(jié)，然后剪掉它的上半部分，將第二個氣球的上半部分包裹在瓶子切開的開口上（圖6），并用細膠帶將包裹好的第二個氣球牢固地粘在瓶子上（圖7）。

（6）向下拉第二個氣球，觀察一下氣球肺會發(fā)生什么？如果氣球肺沒有充氣的話，檢查一下軟陶泥是否密封住了瓶子的頂部開口。完成后請回收塑料瓶。

活動概述

通過本次實驗活動創(chuàng)建了一個人工肺模型。你是否知道肺部并沒有你可以控制的肌肉，喉嚨里也沒有“小泵”。正如模型所示，為了正常呼吸，人類主要依賴軀干中部直接連接到肺部的肌肉。

人類肺部的主要任務(wù)是吸入氧氣、呼出二氧化碳。氣體由高能分子組成的，這些分子總是在不停移動并相互碰撞。氣體沒有固定形狀，它們會不斷膨脹從而充滿容器?？梢宰鳛槿萜鞯奈锲钒ㄆ?、氣球和肺。當氣體粒子撞擊容器內(nèi)壁時，它們會共同產(chǎn)生一種稱為壓力的力。

我們的身體就是通過制造壓力差從而將空氣移入肺部的。負責這個任務(wù)的主要肌肉是膈膜，也就是模型中纏繞在瓶子底部的氣球。拉動這個氣球就會增加汽水瓶的體積，從而降低氣球周圍的壓力。當氣球的壓力低于大氣中的氣壓時，空氣就會被吸入氣球中。同樣的，當身體中的膈膜收縮時，會增加胸腔體積，擴張肺部，并在空氣涌入時產(chǎn)生壓力差。放松氣球或膈膜就會產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)排出氣體的過程。

人類的呼吸是雙向的，這意味著空氣的流入與流出的方式相同。這樣的呼吸方式，效率有點低。你可能已經(jīng)注意到，氣球肺并未把空氣完全排出，人的肺部也無法完全排除渾濁的空氣。相比之下，鳥類的呼吸是單向的，空氣只朝一個方向移動。這種類型的肺效率更高，這也是某些鳥類可以輕松飛越珠穆朗瑪峰，而人類卻需要氧氣罐的部分原因。