Question

【題目】醫(yī)學(xué)上對病人進(jìn)行腦部手術(shù)時，需要將體溫降到合適的溫度．準(zhǔn)備手術(shù)之前，病人的心肺功能開始由心肺機(jī)取代．
（1）心肺機(jī)的功能之一是用“電動泵”替代心臟，推動血液循環(huán)．如圖所示，將線圈ab纏繞并固定在活塞一端，利用與固定磁鐵之間的相對運動，帶動電動泵中的活塞，抽送血液．圖中閥門K1只能向外自由開啟，反向則封閉管路； 閥門K2只能向內(nèi)自由開啟，反向則封閉管路．
①當(dāng)線圈中的電流從a流向b時，線圈的左端為極，活塞處于狀態(tài)（填“抽血”或“送血”）．
②在抽送血液的過程中，電動泵將能轉(zhuǎn)化為能．
（2）心肺機(jī)的另一個功能是用“熱交換器”進(jìn)行熱量交換，通過血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫．經(jīng)監(jiān)測，病人體溫由17℃上升至正常體溫37℃歷時1小時．在這段時間內(nèi)，假設(shè)人體所需熱量完全由熱交換器所提供，試求熱交換器消耗的功率．設(shè)病人質(zhì)量為75kg，人體組織的比熱容與水相當(dāng)，為c=4.2×103 J/（kg℃）．

Answer 1

【答案】
（1）N（北）；送血；電；機(jī)械
（2）解：在時間t=1h=3600s內(nèi)，熱交換器提供的熱量：

Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×75kg×（37℃﹣17℃）=6.3×106J，

已知人體所需熱量完全由熱交換器所提供，則熱交換器消耗的功率：

P= = = =1750W．

答：熱交換器功率為1750W．

【解析】解：（1）①由右手螺旋定則可知，螺線管左端為N極，此時同名磁極相對并相互排斥，故活塞右移，活塞右側(cè)的氣壓增大，K2關(guān)閉，K1打開，活塞處于送血狀態(tài)；②在抽血和送血過程中，電機(jī)消耗了電能，增加了機(jī)械能，因此電動泵將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能； 答：（1）①N（北）；送血；②電；機(jī)械；（2）熱交換器功率為1750W．