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人工电磁心脏泵和电磁血液流量计
血液是人体输送氧气与营养的主要载体,心脏就像发动机,为这一输送提供了动力.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.如图甲是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动.活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S
1只能向外开启,S
2只能向内开启.手术时,还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积),其示意图如图乙所示.使用时,将血管放置于两磁极之间,两金属电极a、b与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度.
研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比.当血管横截面积为正常值的n倍时,测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示.
n | 1.00 | 0.90 | 0.80 | 0.75 | 0.60 |
v/ms-1 | 0.180 | 0.200 | 0.225 | 0.240 | 0.300 |
(1)甲图中,当线圈中的电流从A流向B时,活塞向
(左/右)运动,血液从
(S
1流出/S
2流入).
(2)人工电磁心脏泵的工作原理与
(电动机/发电机)相近,电磁血液流量计可以测量血液的流量,说明血液是
(导体/绝缘体).
(3)若某次测得血流速度为0.2m/s,血流量为10
-4m
3/s,则对应血管的横截面积为
m
2.
(4)在图丙中画出v与m的关系图象.
(5)当心脏主动脉血管的横截面积变化时,推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比?答:
.
A、n B、
C、n
2 D、
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