Question

【题目】医学上对病人进行脑部手术时，需要将体温降到合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代．
（1）心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环．如图所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，抽送血液．图中阀门K1只能向外自由开启，反向则封闭管路； 阀门K2只能向内自由开启，反向则封闭管路．
①当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为极，活塞处于状态（填“抽血”或“送血”）．
②在抽送血液的过程中，电动泵将能转化为能．
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温．经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1小时．在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器所提供，试求热交换器消耗的功率．设病人质量为75kg，人体组织的比热容与水相当，为c=4.2×103 J/（kg℃）．

Answer 1

【答案】
（1）N（北）；送血；电；机械
（2）解：在时间t=1h=3600s内，热交换器提供的热量：

Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×75kg×（37℃﹣17℃）=6.3×106J，

已知人体所需热量完全由热交换器所提供，则热交换器消耗的功率：

P= = = =1750W．

答：热交换器功率为1750W．

【解析】解：（1）①由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相对并相互排斥，故活塞右移，活塞右侧的气压增大，K2关闭，K1打开，活塞处于送血状态；②在抽血和送血过程中，电机消耗了电能，增加了机械能，因此电动泵将电能转化为机械能； 答：（1）①N（北）；送血；②电；机械；（2）热交换器功率为1750W．