为气球肺注入生命

你有没有想过你的肺部是如何使空气四处移动的？

注意事项

本次实验活动将使用剪刀剪开塑料瓶，请一位成人帮助完成此步骤，并用胶带遮住剪开的锋利边缘。

实验条件及材料

● 剪刀

● 600 毫升的塑料瓶

● 胶带

● 2 个气球

● 1 根吸管

● 软陶泥

活动步骤

（1）用剪刀剪掉塑料瓶的下半部分（图1）。开始剪的时候可能很困难，建议用剪刀的锋利尖端或美工刀先刺穿瓶子，请一位成年人协助完成此步骤。

（2）用胶带遮住剪开的锋利边缘（图2），剪下2 条8 ～ 10厘米长的胶带，然后将它们纵向撕成两半，得到4 根细胶带。

（3）将吸管切成两半，将其中一半插入气球，然后用一条细胶带将它们粘在一起，这就是气球肺（图3）。

（4）将气球肺插入塑料瓶中，使吸管从开口处伸出3 ～ 4厘米（图4）。用软陶泥密封瓶口，保证吸管仍然伸出瓶口（图5）。

（5）在第二个气球的开口处打一个结，然后剪掉它的上半部分，将第二个气球的上半部分包裹在瓶子切开的开口上（图6），并用细胶带将包裹好的第二个气球牢固地粘在瓶子上（图7）。

（6）向下拉第二个气球，观察一下气球肺会发生什么？如果气球肺没有充气的话，检查一下软陶泥是否密封住了瓶子的顶部开口。完成后请回收塑料瓶。

活动概述

通过本次实验活动创建了一个人工肺模型。你是否知道肺部并沒有你可以控制的肌肉，喉咙里也没有“小泵”。正如模型所示，为了正常呼吸，人类主要依赖躯干中部直接连接到肺部的肌肉。

人类肺部的主要任务是吸入氧气、呼出二氧化碳。气体由高能分子组成的，这些分子总是在不停移动并相互碰撞。气体没有固定形状，它们会不断膨胀从而充满容器。可以作为容器的物品包括汽水瓶、气球和肺。当气体粒子撞击容器内壁时，它们会共同产生一种称为压力的力。

我们的身体就是通过制造压力差从而将空气移入肺部的。负责这个任务的主要肌肉是膈膜，也就是模型中缠绕在瓶子底部的气球。拉动这个气球就会增加汽水瓶的体积，从而降低气球周围的压力。当气球的压力低于大气中的气压时，空气就会被吸入气球中。同样的，当身体中的膈膜收缩时，会增加胸腔体积，扩张肺部，并在空气涌入时产生压力差。放松气球或膈膜就会产生逆转从而实现排出气体的过程。

人类的呼吸是双向的，这意味着空气的流入与流出的方式相同。这样的呼吸方式，效率有点低。你可能已经注意到，气球肺并未把空气完全排出，人的肺部也无法完全排除浑浊的空气。相比之下，鸟类的呼吸是单向的，空气只朝一个方向移动。这种类型的肺效率更高，这也是某些鸟类可以轻松飞越珠穆朗玛峰，而人类却需要氧气罐的部分原因。