14.閱讀材料,回答問(wèn)題.

       血液是人體輸送氧氣與營(yíng)養(yǎng)的主要載體,心臟就像發(fā)動(dòng)機(jī),為這一輸送提供了動(dòng)力.醫(yī)生給心臟疾病的患者做手術(shù)時(shí),往往要用一種稱(chēng)為“人工心臟泵”的體外裝置來(lái)代替心臟,以推動(dòng)血液循環(huán).如圖甲是該裝置的示意圖,閥門(mén)S1只能向外開(kāi)啟,S2只能向內(nèi)開(kāi)啟.
      手術(shù)時(shí),還需要利用電磁血流計(jì)來(lái)檢測(cè)血流速度和血流量(血流量指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)血管橫截面的血液體積),其示意圖如圖乙所示,使用時(shí),將血管(圓柱形)放置于兩磁極之間,兩金屬電極a、b與血管壁接觸,就會(huì)有微弱電流流過(guò)儀表顯示出血流速度.
      某實(shí)驗(yàn)小組用電磁血流計(jì)研究血管中血流速度與n的關(guān)系.n為病人心臟血管橫截面積與正常人心臟血管橫截面積的比值,測(cè)得病人心臟主動(dòng)脈血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度v與n的數(shù)值如下表.
n1.000.900.800.750.60
v/ms-10.1800.2000.2250.2400.300
研究表明,血管內(nèi)血流速度會(huì)隨血管橫截面積的變化而變化,且血液勻速通過(guò)血管時(shí),受到的阻力f與血液的流速v成正比,即f=kv,k為常數(shù),血管橫截面積越小,血液流速越快,受到的阻力越大,心臟的負(fù)擔(dān)就越重.
(1)甲圖中,當(dāng)線(xiàn)圈中的電流從A流向B時(shí),活塞向左(選填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng),在抽血(選填“抽血”或“送血”).
(2)某次測(cè)量時(shí),電流流過(guò)儀表顯示電流為2mA,電阻R的阻值為100Ω,ab間電壓為0.2V,電磁血流計(jì)的原理與發(fā)電機(jī)(選填“電磁鐵”、“電動(dòng)機(jī)”、“發(fā)電機(jī)”)的原理相似,利用電磁流量計(jì)不可以(可以/不可以)測(cè)量某食用油管道中油的流量.
(3)由材料信息并類(lèi)比速度的定義過(guò)程可知,血流量=vS(寫(xiě)出表達(dá)式),若某次測(cè)得血流速度為0.1m/s,血流量為5×10-5 m3/s,則對(duì)應(yīng)血管的橫截面積為5×10-4m2
(4)心臟主動(dòng)脈血管的橫截面積變化時(shí),心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P隨n的變化而變化.若當(dāng)n=1時(shí),心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P=P0,則當(dāng)n=0.25時(shí),心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P=16P0
(5)交警常根據(jù)司機(jī)呼出的氣體檢測(cè)血液中的酒精含量,檢測(cè)原理如圖丙所示,電流表示數(shù)反映酒精濃度大小,R0為定值電阻,D為陶瓷氣敏傳感器,其電阻的倒數(shù)$\frac{1}{R}$與氣體中酒精蒸氣濃度c的關(guān)系如圖丁所示,則當(dāng)氣體中酒精蒸氣的濃度減小時(shí),氣敏傳感器兩端電壓將增大(選填“增大”或“減小”);若電池用久后電壓減小,將會(huì)使測(cè)得的酒精濃度偏。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”).

分析 (1)由右手螺旋定則可知電磁鐵的磁極,由磁極間的相互作用可知活塞的移動(dòng)方向,則可知血液的流動(dòng)方向;由題意可知K1只能向外開(kāi),K2只能向里開(kāi),故可知血的流動(dòng)方向只能是K2進(jìn),K1出;
(2)根據(jù)歐姆定律即可求出電壓,血液流動(dòng)就會(huì)有微弱電流流過(guò)儀表顯示出血流速度,能量:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故原理與發(fā)電機(jī)原理相似;
血液是導(dǎo)體,食用油是絕緣體;
(3)根據(jù)題中的血流速度和血流量,求出管的橫截面積;
(4)先根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出n與v的關(guān)系,然后根據(jù)f=kv和P=Fv判斷功率與速度的關(guān)系,從而得出功率與n的關(guān)系;
(5)由電路圖可知,定值電阻與傳感器的電阻串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流;根據(jù)題意可知酒精氣體傳感器的電阻與酒精氣體濃度成反比即酒精氣體的濃度越大傳感器的電阻越小,由歐姆定律可知電路中的電流的變化、定值電阻兩端電壓的變化,再由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知傳感器兩端的電壓;
若電池用久后電壓減小,根據(jù)歐姆定律可知電路電流的變化,根據(jù)酒精氣體傳感器R的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比可知R的電阻的變化.

解答 解:(1)當(dāng)線(xiàn)圈中的電流從A流向B時(shí),由右手螺旋定則可知,螺線(xiàn)管左端為S極,此時(shí)名磁極相對(duì),故活塞左移,K2打開(kāi),K1關(guān)閉,故處于抽血狀態(tài).
(2)根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可得:
電壓U=IR=2×10-3A×100Ω=0.2V;
血液流動(dòng)就會(huì)有微弱電流流過(guò)儀表顯示出血流速度,其原理是電磁感應(yīng),故原理與發(fā)電機(jī)原理相似.
由于電磁流量計(jì)是將血液當(dāng)作導(dǎo)體來(lái)進(jìn)行測(cè)量的,而食用油是絕緣體,因此利用電磁流量計(jì)不可以測(cè)量某食用油管道中油的流量;
(3)根據(jù)材料可知:血流量=vS,
所以血管的橫截面積S=$\frac{血流量}{v}$=$\frac{5×1{0}^{-5}{m}^{3}/s}{0.1m/s}$=5×10-4m2;
(4)由f=kv和P=Fv可知,心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P=kv2,故P與速度的平方成正比,而n與v成反比,因此P與n的平方成反比;
故n=1時(shí),心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P=P0,則當(dāng)n=0.25時(shí),心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P=$\frac{1}{{n}^{2}}$P0=$\frac{1}{0.2{5}^{2}}$=42P0=16P0
(5)由圖丙可知,定值電阻與傳感器的電阻串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,由圖丁可知:酒精氣體傳感器R的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比,即酒精氣體傳感器的電阻與酒精氣體濃度成反比,所以當(dāng)氣體中酒精蒸氣的濃度減小時(shí),酒精氣體傳感器的電阻變大,根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知電路電流變小,則定值電阻兩端的電壓越;由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以傳感器兩端的電壓增大;
若電池用久后電壓減小,根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知電路電流變小,酒精氣體傳感器R的電阻偏大,則會(huì)使測(cè)得的酒精濃度偏。
故答案為:(1)左;抽血;
(2)發(fā)電機(jī);不能;0.2;
(3)V/t; 5×10-4m2
(4)16P0;
(5)增大;偏。

點(diǎn)評(píng) 本題為物理知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用題,題目中給出了必要的信息,應(yīng)注意提取有用信息并結(jié)合相關(guān)物理知識(shí)求解,關(guān)鍵是從大量文字材料中抓住核心信息,考查學(xué)生基本的學(xué)習(xí)能力;此題是一道綜合性的難題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

4.如圖甲所示電路,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器R′的滑片P在a點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.5A,將滑片P從a點(diǎn)移動(dòng)到最右端的過(guò)程中,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流隨電阻變化圖象如圖乙所示,則電流表的最小示數(shù)為0.3A,R=15Ω,10s內(nèi)定值電阻R消耗的電能為6J.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

5.紅紅在實(shí)驗(yàn)室做“燈泡亮度與電功率的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中.如圖,電源電壓恒為4.5V,小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣,電流表,電壓表各一個(gè),若干定值電阻(10Ω、15Ω、25Ω、30Ω),一個(gè)滑動(dòng)變阻器(20Ω  3A),開(kāi)關(guān),導(dǎo)線(xiàn)若干.

(1)如圖,紅紅所接的實(shí)驗(yàn)電路存在連接錯(cuò)誤,但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線(xiàn),即可使電路連接正確.請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線(xiàn)上打“×”,并用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)畫(huà)出正確的接法.
(2)正確連接導(dǎo)線(xiàn)過(guò)后,閉合開(kāi)關(guān),燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅.紅紅的操作不當(dāng)之處是:滑片沒(méi)有移到阻值最大位置.燈泡熄滅的同時(shí),可觀察到電壓表示數(shù)變大.(選填“變大”、“變小”)
(3)紅紅更換燈泡后,逐步移動(dòng)滑片,看到如圖乙的電壓表示數(shù),其讀數(shù)是2.2V,為使燈泡正常發(fā)光,應(yīng)向右(選填“左”、“右”)端移動(dòng)滑片P,圖丙為燈泡的U-I圖象.可知燈泡的額定功率為0.5W.
(4)不改變電路的情況下,無(wú)法探究電流與電壓的關(guān)系,原因是:燈泡的電阻是變化的.
(5)為進(jìn)一步探究電流與電阻的關(guān)系,紅紅將燈泡依次換成已有的定值電阻,并設(shè)定其兩端電壓恒為2.5V,要順利完成4次測(cè)量,應(yīng)在電路中在串聯(lián)一個(gè)阻值為4Ω的定值電阻.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:作圖題

2.按要求作圖:
小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電動(dòng)按摩棒,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,ABC可以看做是一個(gè)杠桿.B處有一個(gè)條形磁體,A為按摩槌頭.當(dāng)電磁鐵輸入方向改變的交流電時(shí),條形磁體會(huì)受到引力或斥力,帶動(dòng)按摩槌頭A振動(dòng).某一時(shí)刻,電磁鐵與條形磁體間的磁感線(xiàn)如圖所示,請(qǐng)畫(huà)出此時(shí):
①螺線(xiàn)管中的電流方向.
②畫(huà)出杠桿ABC所受磁力的力臂.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

9.如圖甲、乙、丙是光射到物體表面發(fā)生反射的情形,其中屬于鏡面反射的是甲、乙.當(dāng)光射到物體表面發(fā)生漫反射時(shí),遵循(填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.下列做法中,屬于增大摩擦的是( 。
A.鞋底和輪胎制有凹凸不平的花紋
B.騎自行車(chē)剎車(chē)時(shí),用力握手閘
C.在氣墊船底和水面之間形成一層空氣墊
D.為了防止傳動(dòng)皮帶打滑,需要把皮帶張緊些

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

6.一個(gè)身高是1.6m的人,雙腳站立在地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是1.6×103Pa.(已知人體的密度接近于水的密度,g取10N/Kg)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.小明利用如圖甲所示裝置探究冰的熔化特點(diǎn),他每隔相同時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù),并觀察物質(zhì)的狀態(tài).繪制成圖象如圖乙所示,下列分析不正確的是( 。
A.冰是晶體,熔點(diǎn)是0℃
B.在第5 min時(shí)冰開(kāi)始熔化,熔化過(guò)程持續(xù)了10min
C.冰在熔化過(guò)程中吸收熱量,溫度不變,但內(nèi)能增加
D.整個(gè)過(guò)程中利用熱傳遞的方法改變其內(nèi)能,且物質(zhì)的比熱容保持不變

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.甲、乙兩個(gè)物體,m=2m,分別在兩個(gè)水平面上,各自在大小相同的水平拉力F和F作用下,沿各自的水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),且v>v,若不計(jì)空氣阻力,則兩個(gè)拉力在相同時(shí)間內(nèi)所做的功和功率的關(guān)系正確的是( 。
A.P=PB.P<PC.W>W(wǎng)D.W<W

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