Question

11．閱讀短文，回答問(wèn)題：
電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)原理制成的用來(lái)檢測(cè)導(dǎo)電液體流量（液體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某橫截面的體積）和流速的儀表．
如圖甲是用來(lái)檢測(cè)血流速度和血流量的電磁流量計(jì)，又稱(chēng)電磁血流計(jì)．其原理如圖乙所示，使用時(shí)，將血管放置于兩磁極之間，金屬電極A、B與血管壁接觸，儀表與電極A、B相連．血液在血管中流動(dòng)時(shí)，A、B間就會(huì)有電壓，電流通過(guò)儀表從而顯示出血流速度和流量．
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（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）的關(guān)系．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：

n	1.00	0.90	0.80	0.75	0.60
v（m/s）	0.180	0.200	0.225	0.240	0.300

研究表明，當(dāng)血液在管內(nèi)勻速流動(dòng)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，血液流速越大，受到的阻力越大，心臟的負(fù)擔(dān)就越重．

（1）測(cè)得某液體的流速為0.2m/s，流量為10 ^-4m³/S，則管子的橫截面積為5×10^-4m²；
（2）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）關(guān)于電磁血流計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是C；
A．電磁流量計(jì)的原理與電動(dòng)機(jī)的原理相同
B．電磁流量計(jì)上的儀表是由電壓表改裝的
C．調(diào)換兩磁極的位置，流過(guò)儀表電流的方向改變
D．同時(shí)改變血流方向和調(diào)換兩磁極的位置，流過(guò)儀表電流的方向改變
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，n與v的關(guān)系是nv=0.18；當(dāng)n=0.5時(shí)，v=0.36 m/s；
（5）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=0.5時(shí)，心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P=4P₀．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中的血流速度和血流量，求出管的橫截面積；
（2）血液是導(dǎo)體，食用油是絕緣體；
（3）根據(jù)電壓表、電流表的正確使用確定電磁流量計(jì)中儀表的來(lái)源；電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)制成的；電流方向與磁極方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)；
（4）（5）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．

解答 解：（1）已知v=0.2m/s，血流量為10^-4 m³/s，所以血管的橫截面積S=$\frac{血流量}{v}$=$\frac{1{0}^{-4}{m}^{3}/s}{0.2m/s}$=5×10^-4m²；
（2）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）A、根據(jù)圖甲可知，電路中沒(méi)有電流，因此其原理是電磁感應(yīng)，即與發(fā)電機(jī)原理相同，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)圖甲可知，儀表與電阻串聯(lián)，因此儀表是電流表改裝而成，故B錯(cuò)誤；
C、在其它因素不變時(shí)，調(diào)換兩磁極的位置，流過(guò)儀表電流的方向改變，故C正確；
D．改變血流方向和調(diào)換兩磁極的位置，流過(guò)儀表電流的方向不變，故D錯(cuò)誤；
故選C；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，n與v的乘積不變，因此n與v成反比，即nv=0.18；當(dāng)n=0.5時(shí)，v=$\frac{0.18}{0.5}$m/s=0.36m/s；
（5）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=0.5時(shí)，心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P=$\frac{1}{{n}^{2}}$P₀=2²P₀=4P₀．
故答案為：（1）5×10^-4；（2）不可以；（3）C；（4）nv=0.18；0.36；（5）4．

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．