文档内容
探究题 03 模拟呼吸运动中膈肌的变化
一、单选题
1．如图是模拟膈肌变化与呼吸之间关系的装置图。模型中代表膈肌的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【分析】
观图可知，①玻璃管代表的是气管，②代表的是支气管，③气球代表的是肺，④橡皮膜代
表的是膈肌。
【详解】
通过此实验装置模拟膈肌的运动，玻璃罩模拟胸廓，玻璃管模拟气管和支气管，③气球模
拟肺，④橡皮膜模拟膈肌。图中上推橡皮膜，胸廓容积缩小，肺也随之回缩，气球体积变
小，造成肺内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，形成被动的呼气运动。
故选D。
2．人体吸气时，有关结构的活动情况是（ ）
A．肋间肌收缩、膈肌舒张 B．膈肌收缩、肋间肌舒张
C．膈的顶部下降 D．膈的顶部上升
【答案】C
【分析】
呼吸运动是指人体胸廓有节律的扩大和缩小的运动，包括吸气过程和呼气过程，呼吸运动
主要与肋间肌和膈肌的运动有关。
【详解】
呼吸运动是指人体胸廓有节律的扩大和缩小的运动，包括吸气过程和呼气过程，呼吸运动
主要与肋间肌和膈肌的运动有关。人在平静状态下，肋间肌收缩时，肋骨向上向外运动，
使胸廓的前后径和左右径都增大，同时膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径都增大这
样胸廓扩大，肺也随着扩张，肺内气压小于外界气压，外界空气通过呼吸道进入肺，完成
吸气的过程。相反呼气与之过程大致相反。因此人体吸气时，肋间肌和膈肌收缩，膈的顶
部下降，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．在人完成吸气的过程中，膈顶部和胸廓的变化情况分别是（ ）
A．肋间肌收缩、膈肌舒张 B．膈肌收缩、肋间肌舒张C．膈的顶部下降 D．膈的顶部上升
【答案】A
【分析】
呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张造成肺内气压与外界大气压之间存在压力差而引起的，
参加呼吸运动的肌肉主要有膈肌、肋间肌等呼吸肌。
【详解】
吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部下降，胸廓
的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，形
成主动的吸气运动； 呼气时，膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回
位，膈肌顶部升高，结果胸廓容积缩小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，肺
内气体排出肺，形成被动的呼气运动。 因此在人完成吸气过程时，膈顶部和胸廓的变化情
况分别是下降、上下径增大。A符合题意，B、C、D均不符合题意。
故选A。
4．如图示某同学用可乐瓶、气球、橡皮塞和玻璃管等材料制作的呼吸系统模型，下列描述
各标号所代表的结构名称及生理功能不正确的是（ ）
A．①代表气管，其上的纤毛不停的摆动把灰尘和细菌等清扫出去
B．②代表的是呼吸系统的主要器官，是气体交换的主要场所
C．③代表胸廓，主要由肋骨、胸骨和脊柱组成
D．④代表膈，膈是一种结缔组织膜，具有一定的伸缩性
【答案】D
【解析】
【分析】
图中，①代表气管；②代表肺；③代表胸廓，④代表膈。
【详解】
A．①代表气管，气管的表面的黏膜上有腺细胞和纤毛，腺细胞分泌黏液，使气管内湿润，
黏液中含有能抵抗细菌和病毒的物质。纤毛的摆动可将外来的灰尘、细菌等和黏液一起送
到咽部，通过咳嗽排出体外形成痰，A正确。
B．②代表呼吸系统的主要器官肺，肺是气体交换的主要场所，由许多肺泡构成。肺泡外面
包绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，这些特点
都有利于气体交换，B正确。C．③代表的是胸廓，胸廓主要由肋骨、胸骨和脊柱组成。吸气时，胸廓容积扩大，呼气时，
胸廓容积缩小，C正确。
D．④代表的是膈，膈属于肌肉组织，具有一定的伸缩性。吸气时，膈肌收缩，呼气时，
膈肌舒张，D错误。
故选D。
5．（2021·广东揭阳·七年级阶段练习）胸廓的扩大和缩小完成了肺与外界的气体交换，如
图所示为胸廓的两种运动状态。从图甲到图乙的过程中，会发生（ ）
A．肋骨间的肌肉收缩，胸廓扩大，肺扩张
B．肋骨间的肌肉收缩，胸廓缩小，肺收缩
C．肋骨间的肌肉舒张，胸廓扩大，肺扩张
D．肋骨间的肌肉舒张，胸廓缩小，肺收缩
【答案】D
【分析】
肋间肌的收缩和舒张会引起胸廓前后径和左右径的变化，使肺内压与外界大气压存在差值。
吸气和呼气的实现，都是由于呼吸肌的收缩和舒张完成的。
【详解】
据图可知：甲图胸廓处于扩张状态，表示吸气过程；乙图的胸廓处于收缩状态，表示呼气。
吸气时，肋间外肌收缩，肋骨上提，胸骨向上向外移动，胸廓的左右径和前后径变大，胸
腔容积增大，肺扩张，肺内压小于外界大气压，外界气体进入肺；呼气时肋间外肌舒张，
肋骨下降，胸骨向下向内移动，胸廓的左右径和前后径变小，胸腔容积缩小，肺回缩，导
致肺内气压增大，肺内气体排出肺。
故从甲到乙是从吸气到呼气的过程，肋骨间的肌肉舒张，胸廓缩小，肺收缩。
故选D。
6．如图装置是模拟人体呼吸运动的模型，下列叙述正确的是（ ）
A．处于乙图状态时，膈肌收缩，膈顶部下降B．甲图模拟呼气，此时肺内气压小于外界大气压
C．甲图中①模拟气管，②模拟肺，③模拟胸廓
D．乙图中肺扩张导致肺内气压增大，气体入肺
【答案】A
【分析】
此题考察模拟人的吸气和呼气的过程，图中①模拟气管，②模拟肺，③模拟膈肌。
【详解】
A．图乙表示吸气过程，吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增
大，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入
肺内。A项正确。
B．图甲表示呼气过程，呼气时，膈肌与肋间肌舒张，引起胸腔前后、左右及上下径均减小，
胸廓的容积缩小，肺随之收缩，造成肺内气压增大，大于外界大气压，气体从肺排出体内。
B项错误。
C．图中①模拟气管，②模拟肺，③模拟膈肌。C项错误。
D．图乙膈肌顶部下降，肺扩张导致肺内气压减小，表示吸气。D项错误。
故选A。
【点睛】
掌握吸气和呼气运动的原理。
7．如图所示是模拟人体膈的升降与呼吸关系的装置，有关描述正确的是（ ）
A．装置中编号3模拟肺
B．装置中编号1模拟食道
C．手向下拉4，小气球2变小
D．手向下拉4，模拟吸气过程
【答案】D
【分析】
题图中，1气管，2肺，3胸廓，4膈（肌）。
【详解】
A．B．题图模拟的是肺与外界的气体交换过程，因此，1模拟气管，3模拟胸廓，AB不符
合题意。
C．D．手向下拉4膈肌，胸廓的上下径增大，胸廓容积扩大， 2肺随之扩张，肺内压降低，
小于外界大气压，外界气体进入肺内，形成主动吸气的过程，C不符合题意，D符合题意。故选D。
8．如图，当膈肌由②状态向①状态转换时，正在（ ）
A．完成吸气动作，此时膈肌舒张 B．完成呼气动作，此时膈肌舒张
C．完成吸气动作，此时膈肌收缩 D．完成呼气动作，此时膈肌收缩
【答案】B
【分析】
呼吸运动是指胸廓的有节律的扩大和缩小．包括吸气和呼气两个过程．结合膈肌与肋间外
肌收缩或舒张引起胸廓变化进行解答。
【详解】
当膈肌由①状态向②状态转换时，膈的顶部下降，胸廓的上下径增大。此时膈肌与肋间外
肌收缩，引起胸腔前后径、左右径及上下径均增大，肺随之扩大，肺内气压下降小于外界
气压，外界气体进入肺，形成主动的吸气运动。当膈肌由②状态向①状态转换时，肋间外
肌、膈肌舒张→肋骨下降，膈肌顶部回升→胸腔容积缩小→肺泡借弹性→缩回，导致肺内
气压增大→肺内气体排出肺泡，完成呼气。
故选B。
9．如图B所示状态时，呼吸肌的状态和气体经过的路线分别是（ ）
A．收缩；外界气体→气管→肺
B．收缩；肺→气管→口腔→外界
C．舒张；外界气体→气管→肺
D．舒张；肺→气管→鼻腔→外界
【答案】A
【分析】
呼吸肌的收缩和舒张造成胸廓有规律的扩大与缩小，叫做呼吸运动，包括吸气和呼气两个
过程。图示模拟了膈肌的收缩和舒张与呼吸运动的关系，A图示表示膈肌舒张，膈顶上升，
肺内气体排出，是呼气过程；B图示表示膈肌收缩，膈顶下降，外界气体进入肺内，是吸
气过程。
【详解】
图B表示吸气的过程。在人体内，此过程进行时，肋间肌和膈肌都收缩，膈顶部下降，胸廓的上下径增大，使得胸腔容积扩大，肺便扩张，肺内的气体压力相应减小，于是气体就
被吸入肺。选项A符合题意。
故选A。
10．分析甲、乙两图，下列有关人体平静呼吸的说法中，正确的是（ ）
A．图甲中c点时，肺处在容积最小状态
B．图乙中的h代表肺，g扩张时完成图甲的bc段表示的生理过程
C．图乙中i上升时，胸廓容积减小，将完成ab段表示的生理过程
D．某人的呼吸频率是18次/分，那么ab过程约需要3.33秒
【答案】A
【分析】
平静吸气时，呼吸肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，胸廓容积增大，肺随之
扩张，造成肺内气压小于外界气压，外界气体进入肺，形成主动的吸气动；当膈肌和肋间
外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力而回位，结果胸廓容积缩小，肺也随之回缩，造成肺
内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，形成被动的呼气运动。图甲表示的是一次呼吸过
程，曲线ad段表示肺内气压低于外界大气压，此时外界气体进入肺内；曲线de段表示肺
内气压高于外界大气压，此时，肺内气体排出。图乙中f表示气管，g表示肺，h表示胸廓，
i表示膈肌。
【详解】
A．图甲中c点表示呼气刚结束，吸气即将开始，肺处在容积最小状态，A正确。
B．图乙中的h代表胸廓，g扩张时完成甲图的ab段，表示吸气，B错误。
C．若图乙中i膈肌上升时，胸廓容积减小，将完成bc段表示的呼气过程，C错误。
D．某人的呼吸频率是18次/分，那么一次呼吸运动所需的时间是60÷18=3.33秒，即ac所
需的时间是3.33秒，D错误。
故选A。
11．如图是人体在平静呼吸时肺内气体容量变化曲线，在b到c的过程中（ ）A．肋间肌和膈肌收缩，膈顶下降 B．肋间肌和膈肌舒张，膈顶上升
C．肋间肌和膈肌收缩，膈顶上升 D．肋间肌和膈肌舒张，膈顶下降
【答案】B
【分析】
ab段、cd段表示肺的容积扩大，代表吸气；bc段肺的容积缩小，代表呼气。
【详解】
bc段肺的容积缩小，代表呼气。呼气时，膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力
及弹性而回位，膈肌顶部升高，结果胸廓容积减小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外
界气压，肺内气体排出肺，形成被动的呼气运动，故选B。
【点睛】
解答此类题目的关键是掌握吸气和呼吸时膈肌、胸廓、肋骨、肺的状态。
12．如图为人体平静呼吸时肺容积变化曲线，下列说法错误的是（ ）
A．曲线a→b→c表示一次呼吸过程
B．曲线a→b段，肋骨间的肌肉舒张
C．b点肺内气压小于c点
D．曲线b→c段，膈顶下降
【答案】C
【分析】
当肋间肌和膈肌收缩时，胸廓容积增大，肺也随之扩张，肺内气压小于外界大气压，外界
气体进入肺，完成吸气；当肋间肌和膈肌舒张时，胸廓容积缩小，肺也随之回缩，肺内气
压大于外界大气压，肺内气体排出体外，完成呼气。图中ab段、cd段表示肺容积减小，表
示呼气，bc段表示肺容积增大，表示吸气。
【详解】A．a→b段曲线表示肺的容积缩小，肺内气压大，是呼气过程；b→c段曲线表示肺容积增
大，肺内气压小，是吸气过程。 a→b→c表示一次呼吸过程，A正确。
B．a→b段曲线表示呼气过程，肋间肌处于舒张状态，胸廓容积缩小，肺也随之回缩，B正
确。
C．b点表示呼气结束的一瞬间， c点表示吸气结束的一瞬间，两者的气压是相等的，等于
外界大气压，C错误。
D．b→c段是吸气过程，膈肌收缩，膈顶下降，胸廓容积增大，肺扩张，D正确。
故选C。
13．中考体测是中考的重要组成部分，如图表示某学生在体测过程中平静和剧烈运动两种
状态下的呼吸情况。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．图甲显示的呼吸情况是在剧烈运动状态下测得的
B．图乙显示该同学肺容量最大为5升
C．甲图中M点时，肋骨间的肌肉和膈肌都处于收缩状态
D．乙图中N点时肺泡处于扩张状态中
【答案】D
【分析】
不同的运动呼吸情况不同，因为运动强度不同，呼吸的深度不同。比如一个人在平静状态，
呼吸频率比较低，呼吸深度比较小；剧烈运动时，由于运动需要消耗更多的能量，需要氧
气多，所以呼吸的频率会增加，呼吸深度也增加。从图中可以看出甲图曲线呼吸频率较低，
呼吸深度较小，因此甲图曲线表示平静状态时的呼吸状态；乙图曲线呼吸频率比较高，呼
吸深度比较大，因此乙图曲线表示激烈的运动时的呼吸状态。
【详解】
A．一个人在平静状态时，生命活动变缓，消耗的能量减少，需要的氧气减少，因此呼吸
频率较低，呼吸深度较浅，因此甲图曲线表示平静状态时的呼吸状态，A错误。
B．据图乙可知，20秒后该同学肺容量上升大于5，因此，该同学肺容量最大不是5升，B
错误。
C．图甲中M点，肺容量即将下降至最低点，表示呼气过程，呼气时肋骨间的肌肉和膈肌
都处于舒张状态，C错误。
D．图乙中的N点，肺容量上升，表示吸气过程，因此，乙图中N点时肺泡处于扩张状态，D正确。
故选D。
【点睛】
解答此类题目的关键是理解平静和剧烈运动两种状态下的呼吸情况。
14．如图为模拟呼吸肌与呼吸运动的关系示意图。则下列相关叙述中，正确的是（ ）
A．甲图演示吸气，膈肌收缩，对应丙图的 B 状态
B．乙图演示吸气，膈肌收缩，对应丙图的 A 状态
C．甲图演示呼气，膈肌舒张，对应丙图的 A 状态
D．乙图演示呼气，膈肌舒张，对应丙图的 B 状态
【答案】C
【解析】
图示为模拟“膈的运动与呼吸运动”之间的关系示意图。吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引
起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部下降，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成
肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，形成主动的吸气运动；当膈肌和肋
间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，膈肌顶部升高，结果胸廓容积缩小，
肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，形成被动的呼气运动。
【详解】
甲图是呼气过程：当用手推上橡皮膜时，表示膈肌舒张，胸廓上下径减小，胸廓缩小，肺
回缩，肺内气压高于大气压，气体出肺，完成呼气。对应丙图的 A 状态。
乙图是吸气过程：当用手拉下橡皮膜时，表示膈肌收缩，胸廓上下径增大，胸廓扩大，肺
扩张，肺内气压低于大气压，外界气体入肺，完成吸气。对应丙图的 B 状态。因此，选项ABD错误，选项C正确。
故选C。
【点睛】
解题关键是掌握吸气、呼吸时膈肌、胸廓、肺的状态。
二、实验探究题
15．下图是模拟人体呼吸示意图，请回答问题：
(1)表示吸气状态的是______图。
(2)[A]模拟的是人体的呼吸道，能使到达肺部的气体变得温暖、湿润和________。B模拟的
是人体的__________。
(3)[D]模拟的是人体的________，吸气时〔D〕处于______状态（收缩/舒张）。
(4)呼吸时，若为甲状态，则膈顶______（上升/下降），使胸腔容积______（扩大/缩小），
肺内气压______（增大/减小）。
【答案】(1)乙
(2) 清洁 肺
(3) 膈肌 收缩
(4) 上升 缩小 增大
【解析】
【分析】
呼吸运动的结果实现了肺与外界的气体交换（即肺的通气）。呼吸运动包括吸气和呼气两
个过程。 吸气过程，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部
下降，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进
入肺内，完成吸气；呼气过程，当膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性
而回位，膈肌顶部升高，结果胸廓容积缩小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，
肺内气体排出肺，完成呼气。图中是呼吸过程的模拟装置，A模拟的是呼吸道，B模拟的是
肺，C模拟的是胸廓，D模拟的是膈肌。
(1)肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部下降，胸廓的容积扩
大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，完成吸气。
观图可知，乙图中B模拟的肺是扩大的，所以表示吸气状态的是乙图。
(2)呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管，呼吸道是气体的通道，并对吸入的气体进行处理，使到达肺部的气体温暖、湿润、清洁，但是呼吸道对空气的处理能力是有限的。观图
可知，B模拟的是人体的肺。
(3)吸气过程，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部下降，
胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，
完成吸气。D模拟的是人体的膈肌，吸气时，D处于收缩状态。
(4)呼吸时，若为甲状态，甲为呼气状态，则膈顶上升，使胸腔容积缩小，肺内气压增大。
16．下表是人体吸入和呼出的气体成分表，图甲表示某人在一次平静呼吸过程中，肺内气
压的变化曲线。分析回答下列问题：
气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 其它气体
甲瓶 78.00% 21.00% 0.03% 0.97%
乙瓶 78.00% 16.00% 4.00% 2.00%
（1）分析表格推测，___瓶中的气体是人体呼出的气体，判断理由是____。
（2）图甲中表示吸气过程的是______段，此时肋间肌和膈肌分别处于____、____状态。
（3）为验证题目（1）的推测，李华同学设计了如图乙所示的实验装置
①在装置A、B中加入的液体都是______。
②吸气时，打开开关b、关闭开关a；呼气时，打开开关a、关闭开关b、一段时间后，观
察到的现象是______。
（4）进入血液中的氧，通过血液循环输送给全身各处的组织细胞，在组织细胞的______处
被消耗。
【答案】 乙 氧气减少了，二氧化碳增多了 AB段 收
缩 收缩 澄清的石灰水 A瓶中澄清的石灰水变浑浊
线粒体
【分析】
（1）呼吸运动是呼吸肌收缩和舒张的结果，人体的呼吸肌主要是膈肌和肋间肌。呼吸运动
包括吸气和呼气两个过程，吸气时：肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动（膈肌顶部
下降）→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→外界大气压力大于肺内气压→外界气体进入肺；呼气时：肋间外肌、膈肌舒张→肋骨下降，膈肌顶部回升→胸腔容积缩小→肺借弹性
回缩→导致肺内气压增大→肺内气体排出肺。
（2）呼吸包括四个连续的环节：1肺的通气，2肺泡内的气体交换，3气体在血液里的运
输，4组织里的气体交换，据此解答。
【详解】
（1）人体呼出的气体和环境中的气体是有差别的：人体呼出的气体中，由于组织细胞的利
用，氧气减少了，二氧化碳增多了，同时水分增加了。可见乙是呼出的气体。
（2）图一中AB段肺内气压低于外界大气压，表示吸气。吸气时，肋间肌收缩时，肋骨向
上向下运动，使胸廓的前后径和左右径都增大，同时膈肌收缩，隔顶部下降，使胸廓的上
下径都增大，这样胸廓的容积就增大，肺也随着扩张，外界空气通过呼吸道进入肺，完成
吸气的过程。
（3）①二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。为验证人呼出的气体成含有较多的二氧化碳在
A、B中放入适量的澄清的石灰水。②吸气时，打开开关b，关闭开关a；呼气时，打开开
关a，关闭开关b。结果发现A瓶澄清的石灰水变浑浊，说明呼出的气体中含有较多的二氧
化碳。
（4）进入血液中的氧，通过血液循环输送到全身各处的组织细胞，最后在细胞中的线粒体
被利用；同时各组织中的二氧化碳也进入到肺内，然后随着呼气的过程排除体外。
17．下图一、图二是与人体呼吸有关的实验示意图。请据图回答：
（1）图一所示实验，吸气时，打开a，关闭b；呼气时，关闭a，打开b、实验结果是
_____瓶的石灰水明显变浑浊。甲、乙瓶中石灰水的浑浊程度不同说明了_____。
（2）图二所示的模拟实验，气球、橡皮膜分别模拟_____。由B图分析，当橡皮膜所模拟
的结构_____时，其顶端下降，使胸廓上下径增大，气球模拟的结构扩张，其内的气体压力
相应_____，于是外界气体被吸入。图二所示模拟实验不能模拟胸廓的横向变化，胸廓的横
向变化与_____的活动有关。
【答案】 乙 空气中二氧化碳含量少，呼出的气体中二氧化碳含量
多 肺、膈 收缩 减小 肋间肌【分析】
图一示的装置是验证人呼出的气体中含有较多的二氧化碳，实验过程中利用了二氧化碳能
使澄清的石灰水变浑浊的原理。图二示模拟了膈肌的收缩和舒张与呼吸运动的关系，A图
示表示膈肌舒张，膈顶上升，肺内气体排出，是呼气过程；B图示表示膈肌收缩，膈顶下
降，外界气体进入肺内，是吸气过程。
【详解】
（1）吸气时，打开a，关闭b，吸入的是甲瓶中的空气；呼气时，关闭a，打开b，人呼出
的气体通过橡皮管进入乙瓶内；一段时间后，乙瓶内的石灰水变浑浊；而甲瓶中的石灰水
浑浊现象不明显，所以说明空气中二氧化碳含量少，人呼出的气体中二氧化碳含量多。
（2）图二演示呼吸运动过程，图中气球代表的是肺，瓶底的橡皮膜代表的是膈。分析B图
可知，膈肌收缩时，膈的顶部下降，胸廓的上下增大，使得胸腔容积扩大，肺便扩张，肺
内的气体压力相应降低，于是气体就被吸入。肋间肌的收缩舒张，会使胸廓的前后径、左
右径发生变化，即会引起胸廓的横向变化。
【点睛】
熟知利用二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊这一特性，检验是否有二氧化碳存在。巩固掌
握呼气和吸气时膈肌、肺、胸廓的变化情况。
18．如图是模拟膈肌运动的实验装置及实验过程。请回答。
（1）图1所示的实验装置中，序号④模拟人体的_____，序号②模拟人体的_____。
（2）图_____表示吸气状态，此时膈肌处于_____状态。
（3）在验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳的实验装置，瓶内均装入澄清的石灰水，
请据图3分析回答：如果吹气和吸气均选择弯管，在实验时，应向甲瓶_____（吹气/吸气，
下同），向乙瓶_____。
（4）经过向两瓶内分别吹气、吸气后，石灰水明显变浑浊的是_____瓶，说明人体呼出的
气体中含有较多的二氧化碳。
【答案】 膈肌 胸廓 2 收缩 吹气 吸
气 甲
【解析】
【分析】
本题考查的是在吸气和呼气时膈肌、胸廓、肺以及肺内气压的变化的情况，通过对照实验
验证呼出的气体中含较多的二氧化碳。
【详解】（1）图中①玻璃管代表的是气管，②钟罩代表的是胸廓，③小气球代表的是肺，④橡皮膜
代表的是膈肌。
（2）图2表示吸气。吸气时，肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右径均增大，膈肌收缩，膈
顶部下降，引起胸腔上下径增大，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小
于外界大气压，外界气体进入肺内，形成主动的吸气运动。
（3）如果吹气和吸气均选择弯管，在实验时向甲瓶吹气，进入石灰水的是呼出的气体，二
氧化碳有使澄清的石灰水变浑浊的特性，如果石灰水变浑浊，就证明呼出的气体中含有较
多的二氧化碳。向乙瓶弯管吸气，进入石灰水的是外界空气，与甲瓶形成对照。
（4）人呼出的气体中含较多的二氧化碳，而吸入的气体中含较多的氧气，因此，经向两瓶
内分别吹气、吸气后，石灰水明显变浑浊的是甲瓶，因为向甲瓶吹气后，吹出的气体中含
较多的二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊。
【点睛】
解答此类题目的关键是掌握吸气呼吸时膈肌胸廓肺的状态，二氧化碳有使澄清的石灰水变
浑浊的特性。
19．如表为人体吸入气体和呼出气体成分含量（%）比较，为了探究人体呼出气体中二氧
化碳体积分数的变化，某同学做了实验，请分析回答：
成分 吸入气体 呼出气体
氧气 20.96 16.40
二氧化碳 0.04 4.10
其他气体 79.00 79.5
合计 100.00 100.00
（1）阅读如表可知，吸入气体中_____含量比呼出气体中的高。
（2）观察图一推断，通入的气体为人体呼出气体的试管是_____，因此，与吸入气体相比，
呼出的气体中_____的含量明显增加了。
（3）图二是模拟呼吸时膈肌的运动情况，甲表示_____过程，此时膈肌处于_____状态，胸
腔容积_____（选填“增大”或“减小”），肺内气压_____（选填“升高”或“降低”）。
（4）肺活量是人体呼吸功能的重要指标，肺活量因人而异，如成人的肺活量大于儿童，运
动员的肺活量大于普通人。由此分析，正常情况下，提高肺活量的有效途径是_____。【答案】 氧气 甲 二氧化碳 呼气 舒
张 减小 升高 加强体育锻炼
【分析】
图（一）所示验证人体呼出的气体含有较多的二氧化碳；图（二）模拟的是呼吸时膈肌的
运动情况，甲是呼气，乙是吸气。
【详解】
（1）阅读表可知，吸入气体中氧气含量比呼出气体中的高。
（2）人体呼出的气体含有较多的二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，观察图
（一）推断，通入的气体为人体呼出气体的试管是甲，图甲中石灰水明显变浑浊，说明呼
出的气体中二氧化碳含量较多。
（3）呼气时，肋间肌舒张，引起胸腔前后、左右及上下径均减小，膈肌舒张，膈顶部上升，
使胸廓容积缩小，肺随之缩小，造成肺内气压大于外界大气压，肺内气体排出，形成呼气
过程。图中甲膈顶部上升，胸廓容积缩大，肺收缩，表示呼气。
（4）肺活量是人体呼吸功能的重要指标，肺活量的大小因人而异，如成人的肺活量大于儿
童，运动员的肺活量大于普通人，由此分析，正常情况下，提高肺活量的有效途径是加强
体育锻炼（如长跑等）。
【点睛】
本题考查学生对呼吸系统的组成，人体内的气体交换的原理和特点等知识点的理解，考查
学生的分析问题解决问题体的能力。
20．近几年研究发现，腹式呼吸可使足够的氧气最终被运输到人体的组织细胞中，从而更
能满足人体对能量的需求，同时腹腔的压力也随之有规律的变化，也能促进人体消化系统
的工作。因此有人认为腹式呼吸是一种更为健康的呼吸方式。请分析回答：
（1）若吸气时_______收缩幅度加大，会达到图甲中B的位置，则肺的中下部都能顺利
________，从而吸收更多的气体，这种呼吸方式被称为腹式呼吸。
（2）研究表明，经过12周腹式训练的人群，其血氧饱和度（血液中氧气的浓度）等指标
均优于对照组人群。这是因为腹式呼吸深度大，更多氧气可通过__________进入血液，与
血红蛋白结合。
（3）乙图中，能表示膈肌从原始状态到B位置的是_________段，此时肋间肌、膈肌所处
的状态及胸廓的运动情况是____________________。
（4）若用图实验装置探究人体吸气和呼气的原理，则此实验装置还存在不足，因为它无法
模拟胸廓的_______的变化。
【答案】 膈肌 舒张 肺泡壁和毛细血管壁 AB 肋间肌收缩，膈肌收缩，胸廓的容积增大 前后径和左右径
【分析】
呼吸肌的收缩和舒张而造成胸腔有规律的扩大与缩小，叫呼吸运动，包括吸气和呼气两个
过程。呼吸运动的基本意义是实现了肺的通气，即肺内气体与外界气体进行交换。
【详解】
（1）简单的一呼一吸，其实有很多种方式，主要分为腹式呼吸和胸式呼吸，当吸气时膈肌
收缩幅度加大，到达图2中B位置，则肺的中下部能顺利舒张吸入更多气体，这种呼吸方
式是腹式呼吸。
（2）人体通过呼吸运动吸入较多的氧气，氧气进入人体后，穿过肺泡壁和毛细血管壁进入
血液，与血液中的血红蛋白结合，形成氧合血红蛋白，运输氧气。
（3）图甲中从原始状态到B表示吸气，人在平静状态下，肋间肌收缩时，肋骨向上向下运
动，使胸廓的前后径和左右径增大，同时膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径都增大
这样胸廓的容积就增大，肺也随着扩张，外界空气通过呼吸道进入肺，完成吸气的过程。
图乙中的AB表示吸气，BC表示呼气。
（4）由于用此装置模拟人体的呼气和吸气过程，由于瓶子代表的是胸廓，所以在吸气或是
呼气时，无法使得胸廓的前后径和左右径发生变化，只能使得胸廓的上下径发生变化。
【点睛】
明白人体呼吸运动的过程及各部分作用是解题的关键。
