内容正文:
第五单元 人体生理与健康
第十四章 呼吸系统
第1节 肺与外界的气体交换
07 观察呼吸运动时胸廓容积发生的变化
苏教版2024八年级上册
实验目标
一
二
三
理解胸廓容积变化与呼吸运动的关联,初步形成 “结构与功能相适应” 观念。
能规范操作胸廓容积变化模型,准确观察并记录胸廓容积变化现象。
基于模型观察 结果,推理呼吸运动中胸廓容积变化的原因,提出合理疑问。
实验启程
“大家注意到了吗?警察做胸外按压时,会用力向下按压伤者的胸部,按压后又会松开让胸廓回弹,每次按压深度要达到5-6厘米;而人工呼吸时,要先打开伤者气道,吹气后也会观察胸廓是否起伏。”
“为什么按压、回弹胸廓,或者吹气时观察胸廓起伏,能成为救命的关键?这其实和我们呼吸时胸廓的‘变大变小’直接相关。今天我们就通过实验,亲手揭开‘呼吸运动时胸廓容积变化’的秘密,读懂急救背后的生物学原理。”
实验启程
什么胸廓?它由哪几个部分组成?胸廓的“起伏”又与什么运动有关?
胸骨
肋骨
胸椎
胸廓
我们有意识地吸气和呼气时,会感觉到胸廓在有节律地扩大和缩小(起伏),这就是呼吸运动。
实验探索
观察:呼吸运动时胸廓容积发生的变化
目标:了解呼吸运动时胸廓容积的变化及其原因。
器材:一种胸廓容积变化的模型。
步骤:
1.有同学制作了一种胸廓容积变化的模型
(图14-4)。模型的“胸椎”“胸骨”“肋骨”
用木条模拟,“肋间肌”用橡皮筋模拟。他认为该模型能体现呼吸运动时,胸廓容积发生的全部变化及其原因。
2.该同学一只手固定“胸椎”,另一只手向上推动“胸骨”,模拟平静吸气时胸廓容积变大及其原因;向下移动“胸骨”,模拟平静呼气时胸廓容积变小及其原因。
图14-4
实验探索
呼吸运动时胸廓容积发生的变化
实验探索
讨论:用这一模型能说明呼吸运动时胸廓容积发生的全部变化及其原因吗?为什么?
不能完全说明。原因如下:
能说明的部分:模型较好地模拟了肋间肌收缩和舒张引起的
胸廓前后径、左右径的变化(即胸式呼吸)。
不能说明的部分:模型完全忽略了膈肌的运动。而膈肌的收
缩与舒张是引起胸廓上下径变化的主要原因(即腹式呼吸),
这在平静呼吸时尤为重要。
膈肌
实验收获
通过模型操作,直观理解了胸廓结构与呼吸功能的适应性,深化了“结构与功能相适应”的生命观念。食物在口腔中除了物理性咀嚼外,还有化学性消化作用
在模型构建与验证中,亲身体验科学探究过程,提升了动手能力和实证精神。
通过反思模型的局限性,培养了批判性思维和系统分析能力。
此模型在模拟膈肌运动对胸廓上下径变化的影响上存在什么不足?如何改进模型以更全面地展示呼吸运动?
该模型仅通过肋骨运动模拟了胸廓前后径和左右径的变化,但完全忽略了膈肌运动对胸廓上下径的关键作用,无法完整展示呼吸运动。
改进方案: 制作一个密闭的“呼吸箱”,顶部接气球代表“肺”,底部用气球膜代表“膈肌”。拉动膈膜,箱内容积和压力变化能直接驱动“肺”气球充气或放气,动态演示肺的通气过程。
实验闯关
1.如图中甲、乙分别模拟人体呼吸运动的两种状态,①~④代表相应的结构,箭头表示④运动的方向。下列有关叙述错误的是( )
A.①代表气管,③代表肺
B.甲状态下,④收缩,胸腔容积增大
C.乙状态下,④收缩幅度大,胸廓扩张
D.人体内③的扩张与回缩依赖于呼吸运动来实现
C
实验闯关
2.如图表示人体胸廓的变化情况,下列叙述正确的是( )
A.a→c 过程中,肋骨向下向内运动
B. b点时,肺内气压小于呼吸道内气压
C.a→c过程中,肋骨间的肌肉舒张
D.a→c过程中,膈肌舒张,膈顶部下降
B
实验闯关
3.如图为呼吸时胸廓容积与肺内气压关系曲线图,分析错误的是( )
A.a→b→c段表示吸气,肋骨上升
B.c→d→a段表示呼气,膈顶上升
C.a点时,胸廓上下径(纵径)最大,肺内气压大于外界气压
D.c点肺内气压小于外界气压,肋间肌处于收缩状态
C
实验闯关
4.图1为模拟人体膈肌与呼吸关系的装置,图2表示肺内气压与外界气压差随时间的变化。相关叙述错误的是( )
A.气球模拟肺
B.乙过程膈肌舒张,呼气
C.甲过程结束瞬间对应图2曲线的c点
D.乙过程对应图2曲线的bd段
D
感受中考
【答案】C
【详解】根据图中箭头可知,胸廓体积增大,完成的是吸气过程,此时,胸廓向外向上运动,肋间肌和膈肌处于收缩状态,肺泡内的气压低于大气压,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
正常人体的肺和胸廓呈同步运动,图中箭头为运动方向。下列说法错误的是( )
A.胸廓向外向上运动
B.膈肌处于收缩状态
C.肋骨间肌肉处于舒张状态D.肺泡内的气压低于大气压
C
苏教版2025八年级上册
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