如何自己動(dòng)手制作一個(gè)自動(dòng)連續(xù)的肺活量測(cè)量器？

教科版《科學(xué)》三年級(jí)上冊(cè)《我們?cè)谏L(zhǎng)》一課中有一個(gè)測(cè)量肺活量的活動(dòng)。按照教材中的方法——用排水集氣法去測(cè)量肺活量，年齡較小三年級(jí)的學(xué)生很難單獨(dú)完成，測(cè)量裝置且存在以下幾個(gè)不足之處：

1） 測(cè)量容器扶不正時(shí)，影響測(cè)量讀數(shù)的準(zhǔn)確性；

2） 每測(cè)完一個(gè)人需要裝滿一次水再測(cè)量另一個(gè)人，很麻煩又浪費(fèi)時(shí)間；

3） 用排水集氣法測(cè)量需要一個(gè)大盆子裝水，課堂里測(cè)量起來(lái)極為不便；

4） 不小心會(huì)弄得滿地是水一塌糊涂。

在儀器室還沒(méi)有配備專門(mén)的肺活量測(cè)量?jī)x器之前，我設(shè)計(jì)制作了一個(gè)自動(dòng)連續(xù)的肺活量測(cè)量器，測(cè)量效果非常理想，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝水，連續(xù)測(cè)量。儀器裝置原理圖（如下圖所示）。

制作材料

木板1塊、木條4根、5000ml食用油瓶2個(gè)（如專門(mén)測(cè)量10歲以下的兒童3000ml就足夠了）、滑輪2個(gè)、玻璃管4根、橡膠軟管3根、尼龍繩子1根、止夾鉗1把、圓珠筆筒3～4個(gè)、AB 膠1瓶。

制作方法

1. 在一塊長(zhǎng)40㎝，寬20㎝，厚2㎝的木板上用木條釘一個(gè)木框子，木框子的高度70㎝，寬度為木板的長(zhǎng)度40㎝，頂上并排釘兩根木條做橫梁。在橫梁上安裝2個(gè)小滑輪。

2. 把兩個(gè)食用油瓶制作成兩個(gè)測(cè)量容器，在兩容器上制刻度：每次分別往兩容器里倒入500ml的水，并在與水平面齊平的瓶外壁相應(yīng)的位置上每次分別刻上記號(hào)。然后根據(jù)所得的刻度制作一個(gè)500ml～5000ml的刻度尺（刻度尺用噴墨打印膠片打印出來(lái)效果更佳）。

3. 在每個(gè)容器的瓶蓋上分別鉆2個(gè)小圓孔，插入一根長(zhǎng)玻璃管和一根短玻璃管。然后用AB膠把兩根玻璃管封固并固定不能松動(dòng)。

4. 用一根較長(zhǎng)的橡膠軟管套在兩容器的長(zhǎng)玻璃管上，把兩容器連通；每個(gè)容器上的短玻璃管套一根較短的橡膠軟管作吹氣口。

5. 用尼龍繩的兩端分別拴住兩容器（油瓶）的提手把，然后將尼龍繩套進(jìn)兩滑輪的槽內(nèi)。

6. 準(zhǔn)備幾個(gè)圓珠筆筆筒作吹氣嘴備用。

實(shí)驗(yàn)方法

1. 先把一個(gè)容器裝滿水，另一個(gè)容器不裝水，把幾個(gè)吹氣嘴浸入到干凈的清水里備用。

2. 測(cè)量時(shí)每人每次從清水里取一個(gè)吹氣嘴插入裝滿了水的容器的吹氣口里。讓被測(cè)者猛吸一口氣，吹入裝滿了水的容器里，此容器里的水受壓后會(huì)流入另一個(gè)容器，直到把一口氣吹完后，此時(shí)若兩容器里的水不一樣多，則水多的容器重會(huì)往下落，水少的容器輕而懸空。

3. 用止夾鉗夾住連通兩容器的橡膠軟管，讀取吹入了多少空氣（或另一容器進(jìn)入了多少水）作為被測(cè)者的肺活量數(shù)據(jù)。

4. 數(shù)據(jù)記錄完成后，松開(kāi)止夾鉗，由于虹吸的作用，懸空容器中的水會(huì)自動(dòng)被抽入到落下的容器里，水面返回起點(diǎn)0刻度的位置。

5. 取下吹氣嘴進(jìn)行清洗，從清水里另取一個(gè)干凈的吹氣嘴插入落下容器的吹氣口進(jìn)行下一位的測(cè)量。

儀器特點(diǎn)

只需頭一次裝水，以后無(wú)需人工裝水，連續(xù)測(cè)量自動(dòng)化，測(cè)量方便、快捷、準(zhǔn)確；用多個(gè)吹氣嘴清洗后輪流使用，環(huán)保衛(wèi)生；操作簡(jiǎn)便，直觀性強(qiáng)。