Question

4．醫(yī)生對(duì)病人進(jìn)行腦部手術(shù)時(shí)，需要將體溫降至合適的溫度．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(dòng)泵”替代心臟博動(dòng)，推動(dòng)血液循環(huán)．如圖所示，將線圈ab 纏繞并固定在活塞一端，利用其與固定磁鐵之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)電動(dòng)泵中的活塞，使血液定向流動(dòng)；閥門K₁、K₂都只能單向開啟，反向則封閉管路．當(dāng)線圈中的電流從a流向b時(shí)，線圈的左端為N極，活塞將向右運(yùn)動(dòng)，“動(dòng)力泵”處于送血（填“抽血”或“送血”）狀態(tài)．
（2）心肺機(jī)的另一個(gè)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(cè)，病人體溫由17℃上升至正常體溫37℃歷時(shí)1h．在這段時(shí)間內(nèi)，假設(shè)人體所需熱量完全由熱交換器提供，設(shè)病人質(zhì)量為60kg，人體比熱容與水相當(dāng)為c=4.2×10³J/（kg•℃）且不計(jì)人體散熱，則熱交換器所做的有用功是5.04×10⁶J．

Answer 1

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；
（2）知道人體的初溫和末溫、比熱容、質(zhì)量，利用吸熱公式求人體吸熱，即熱交換器所做的有用功．

解答 解：（1）由右手螺旋定則可知，螺線管左端為N極，此時(shí)同名磁極相對(duì)，故活塞右移，K₂關(guān)閉，K₁打開，故處于送血狀態(tài)．
（2）Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×60kg×（37℃-17℃）=5.04×10⁶J，
W_有用=Q=5.04×10⁶J．
故答案為：（1）N；右；送血；（2）5.04×10⁶．

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．