Question

7．閱讀材料，回答問題．

       血液是人體輸送氧氣與營養(yǎng)的主要載體，心臟就像發(fā)動機，為這一輸送提供了動力．
醫(yī)生給心臟疾病的患者做手術(shù)時，往往要用一種稱為“人工心臟泵”的體外裝置來代替心臟，以推動血液循環(huán)．如圖甲是該裝置的示意圖，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當(dāng)于一個電磁鐵），通電時線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)與固定在左側(cè)的磁體相互作用，從而帶動活塞運動．活塞筒通過閥門與血管相通，閥門S₁只能向外開啟，S₂只能向內(nèi)開啟．
       手術(shù)時，還需要利用電磁血流計來檢測血流速度和血流量（血流量指單位時間內(nèi)通過血管橫截面的血液體積），其示意圖如圖乙所示．使用時，將血管放置于兩磁極之間，兩金屬電極a、b與血管壁接觸，就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度．
       研究表明，血管內(nèi)血流速度會隨血管橫截面積的變化而變化，且血液勻速通過血管時，受到的阻力與血液的流速成正比．當(dāng)血管橫截面積為正常值的n倍時，測得心臟主動脈血管，內(nèi)血液勻速流動的速度v與n的數(shù)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）甲圖中，當(dāng)線圈中的電流從A流向B時，活塞向左（選填“左”或“右”）運動，此時處于：抽血（抽血或送血）狀態(tài)．
（2）線圈AB所固定的活塞柄適宜用鐵（選題銅、鐵、鋁合金）金屬材料制作，線圈中的電流應(yīng)該用交流電（選題交流電或直流電）．
（3）血管中有血液流過時，電磁血流計能檢測到微弱的電流，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，這是機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程．
（4）當(dāng)心臟主動脈血管的橫截面積變化時，其內(nèi)血液勻速流動，推動血液流動的功率P與下列哪一選項成正比D
A．n             B．$\frac{1}{n}$             C．n²           D．$\frac{1}{{n}^{2}}$
（5）交警常根據(jù)司機呼出的氣體檢測血液中的酒精含量，檢測原理如圖丙所示，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增大時，氣敏傳感器兩端電壓將減�。ㄟx填“增大”或“減小”）；若電池用久后電壓減小，將會使測得的酒精濃度偏小（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

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方向，則可知血液的流動方向；
（2）根據(jù)題意，明確通電時線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)相當(dāng)于電磁鐵，據(jù)此可判斷活塞柄適合的材料；交流電是指電流的方向發(fā)生變化的電流，直流電的方向不變；
（3）血液流動就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度，故原理與發(fā)電機原理相似，將機械能轉(zhuǎn)化為電能；
（4）根據(jù)血管橫截面積前后變化的定量關(guān)系，結(jié)合前面列出的等式，再由功率公式P=Fv可列式，聯(lián)立成方程組，就可求出答案；
（5）由圖知傳感器的電導(dǎo)（即電阻的倒數(shù)）與氣體中酒精蒸汽濃度C成正比，則電阻與C成反比，根據(jù)C變化時，確定電阻的變化，再由歐姆定律分析電壓、電流的變化．

解答 解：
（1）當(dāng)線圈中的電流從A流向B時，由右手螺旋定則可知，螺線管左端為S極，此時異名磁極相互吸引，故活塞左移，S₁關(guān)閉，S₂打開，血液從S₂流入，此時處于抽血狀態(tài)；
（2）根據(jù)題意可知，通電時線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)相當(dāng)于電磁鐵，因此活塞柄適合的材料鐵，這樣可使電磁鐵的磁性增強；由題意可知，發(fā)電機線圈中產(chǎn)生的電流的方向發(fā)生變化，是交流電；
（3）血液流動就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度，因此其原理相當(dāng)于發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)化為電能；
（4）要保證血液勻速運動，則有：f=F=kv，v=$\frac{0.18}{n}$m/s
由功率公式可得：P=Fv=kv²=（k$\frac{0.18}{n}$m/s）²=$\frac{0.324k}{{n}^{2}}$W；
故使用D正確；
（5）由圖傳感器的電阻與氣體中酒精蒸汽的濃度成反比，濃度C越大，電阻越小，電流越大，R₀兩端電壓越大，因為電源電壓不變，所以氣敏傳感器兩端電壓將變小；電池用的時間長了，電壓降低，內(nèi)阻變大，電路中電流變小，則會導(dǎo)致測得的酒精濃度偏低．
故答案為：
（1）左；抽血；
（2）鐵；交流電
（3）機械；電；
（4）D；
（5）減�。黄��。�

點評 本題為物理知識在生產(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．