尿的形成和排出演示器

摘要

一种用于教师演示尿的形成和排出的演示器，包括底座、竖板、水槽、水泵、PVC管、塑料瓶、橡皮塞、导管、海绵、亚克力方管、橡皮管、玻璃球和烧杯。本发明设计用液体模拟血液和尿液，与真实情境接近，使学生从直觉上就能感受到尿的形成的连续性和尿的排出的间歇性，尤其是能够演示肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，使抽象的内容具体化，使深奥的知识简单化。本发明设计的整体技术设计合理，构造简单，易操作，可重复实验，原材料易得且透明度高，现象明显，可以直观方便地对尿的形成和排出过程进行教学演示，能很好地突破课堂教学中的诸多难点。

说明书

技术领域

本发明设计涉及一种生物实验教具，具体是指一种用于教师演示尿的形成和排出的演示器。

背景技术

目前初中生物教学中，教师讲解肾单位的组成和尿的形成和排出的过程，只能结合课本插图进行分析，但由于没有能呈现动态过程的模拟演示器，七年级学生在理解肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用时较困难。或现有的尿的形成动态模型（专利号：01272706.7）是一款用发光元件组及控制电路构成的产生动态流动视觉效果的模型，难以动态地显示尿的形成的连续性，与真实情境相差甚远，无法让学生很好地感知尿的形成和排出的动态过程。

发明内容

本发明设计的目的是提供一种现象直观，操作简单，能模拟尿的形成和排出的演示器。

为实现上述目的，本发明设计采用的整体技术方案为：一种模拟尿的形成和排出的演示器，包括底座（1），竖板（2）垂直固定在底座（1）上，底座（1）左前方的大水槽（3₁）内放30W水泵（4），水泵出水口连接第一PVC管（5₁），第一PVC管（5₁）又与第二PVC管（5₂）相连，第二PVC管（5₂）另一端与第一塑料瓶（6₁）上的第一橡皮塞（7₁）中插入的第一导管（8₁）相连，第一橡皮塞（7₁）上另一孔插入的第二导管（8₂）与第三PVC管（5₃）相连，第一塑料瓶（6₁）下方固定去底的第二塑料瓶（6₂），第二塑料瓶（6₂）瓶口放一块海绵（9），在瓶口上塞第二橡皮塞（7₂），第二橡皮塞（7₂）中插入第三导管（8₃），第三导管（8₃）与下方的第一亚克力方管（10₁）粘连，第一亚克力方管（10₁）和第三塑料瓶（6₃）用第四导管（8₄）粘连，第三塑料瓶（6₃）瓶口塞带第五导管（8₅）的第三橡皮塞（7₃），第五导管（8₅）上接橡皮管（11），橡皮管（11）内塞一个玻璃球（12），橡皮管（11）下方放一个烧杯（13），第一亚克力方管（10₁）左侧斜插入三段略细的第三亚克力方管（10₃），三段第三亚克力方管（10₃）再插入第二亚克力方管（10₂）的右侧，第二亚克力方管（10₂）上方与第三PVC管（5₃）粘连，第二亚克力方管（10₂）下方粘连的第四PVC管（5₄）放入小水槽（3₂）中，小水槽（3₂）底部插第六导管（8₆），并将小水槽（3₂）置于大水槽（3₁）上方。

本发明设计的具体特征还有：所述PVC管、塑料瓶、亚克力方管均固定在坚板（2）上。

所述水槽，导管均为塑料材质，且水槽，PVC管，亚克力方管，塑料瓶和导管均为无色透明材料。

所述所有PVC管为PVC高透明软管（8*10）。

所述第一PVC管（5₁）内放30粒玻璃珠（2mm＜Φ＜3mm）。

所述第一塑料瓶（6₁）内与第一导管（8₁）和第二导管（8₂）相连的两段PVC管经螺旋弯曲后，末端在瓶底边缘，其管口相对且有一定距离。

所述第一塑料瓶（6₁）瓶底边缘钻6个孔（Φ＝2mm）。

所述三段第三亚克力方管（10₃）插入第一亚克力方管（10₁）的部分，上面无亚克力板，底面上钻孔（Φ＝3mm），钻孔数量自上而下分别为6 个、3个、1 个。

所述第六导管（8₆）规格为10*13，管口低于小水槽（3₂）边缘约2cm。

所述海绵（9）上加适量稀HCl。

所述大水槽（3₁）内加入含酚酞的稀NaOH溶液。

本发明设计产生的有益效果：

本发明设计解决了现有教具模拟尿的形成和排出的过程与真实情境差距较大的问题。本发明设计用液体模拟血液和尿液，与真实情境接近，液体能循环流动，模拟了血液一刻不停地流经肾，原尿也在一刻不停地形成的过程，使学生从直觉上就能感受到尿的形成的连续性，同时也明白了原尿量比血液总量大许多倍的原因。通过对演示器各构造部分的观察，能认识沁尿系统的组成和肾单位的构成，以及膀胱的暂时贮尿功能和尿道括约肌控制尿液排出的功能，使学生从直觉上就能感受到尿的排出的间歇性。尤其是能够演示肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，使抽象的内容具体化，使深奥的知识简单化。

本发明设计的整体技术设计合理，构造简单，易操作，可重复实验，原材料易得且透明度高，现象明显，可以直观方便地对尿的形成和排出过程进行教学演示，能很好地突破课堂教学中的诸多难点。

附图说明

图1为本发明设计的结构示意图

图中：1－底座，2－竖板，3₁－大水槽、3₂－小水槽，4－30W水泵，5₁－第一PVC管、5₂－第二PVC管、5₃－第三PVC管、5₄－第四PVC管，6₁－第一塑料瓶、6₂－第二塑料瓶、6₃－第三塑料瓶，7₁－第一橡皮塞、7₂－第二橡皮塞、7₃－第三橡皮塞，8₁－第一导管、8₂－第二导管、8₃－第三导管、8₄－第四导管、8₅－第五导管、8₆－第六导管，9－海绵，10₁－第一亚克力方管，10₂－第二亚克力方管，10₃－第三亚克力方管，11－橡皮管，12－玻璃球，13－烧杯。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明设计的实施作进一步说明：使用本发明设计时，断开第一PVC管（5₁）和第二PVC管（5₂）处的连接，往第一PVC管（5₁）内放入玻璃珠，重新连接，在大水槽（3₁）内注满含酚酞的稀NaOH溶液，在海绵（9）上加适量稀HCl。将30W水泵（4）与220V的电源相连，30W水泵（4）开始工作，玻璃珠随液体先进入第一塑料瓶（6₁），稍作停留之后又进入第三PVC管（5₃），一部分液体从第一塑料瓶（6₁）瓶底的孔射出，该过程可模拟肾小球的滤过作用。从第一塑料瓶（6₁）瓶底射出的液体，流经海绵（9）时，NaOH被HCl中和，酚酞由红色变成无色，流入第一亚克力方管（10₁）的液体大部分经第三亚克力方管（10₃）进入第二亚克力方管（10₂），一小部分流入第三塑料瓶（6₃），该过程可模拟肾小管的重吸收作用。挤压玻璃球（12）处的橡皮管（11），第三塑料瓶（6₃）内的液体流下，能模拟尿道括约肌控制尿液排出的功能。若流经海绵（9）的液体不变无色，可断开电源，按上述操作可重复实验。