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当电动泵工作时，血液从阀门________抽进，从阀门______送出， ②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”）． ③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75 kg，人体组织的比热容与水相当，为c=4.2× 103J／（kg．℃）．

题型：问答题难度：中档来源：湖南省中考真题

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）①K2；K1 ②N或北；送血 ③电；机械 （2）在时间t=l h=3 600 s内，热交换器提供的热量为Q=cm（t2一t1） =4.2×103 J/（kg.℃）×75 kg×（37℃-17℃） =6.3×106 J，热交换器消耗的功率P=Q/t =6.3×106J/3600 s=1750 W。

考点梳理

初中三年级物理试题“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”旨在考查同学们对 功率的计算、 安培定则（右手螺旋定则）、 能量转移和能量转化、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 功率的计算
• 安培定则（右手螺旋定则）
• 能量转移和能量转化

考点名称：功率的计算

功率：单位时间里完成的，叫做功率，表示作功快慢程度的物理量，通常用P表示，故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

功率的计算公式

功率可分为电功率，力的功率等，故计算公式也有所不同。

电功率计算公式：P=W/t =UI;在纯电阻电路中，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到：P=I²R=(U²)/R

在动力学中：功率计算公式：1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosa(瞬时功率)

因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式)，所以求功率的公式也可推导出P=F·v：P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)

功率计算公式的应用

例：用杠杆来撬一重为2400 N的大石块，当手在5 s内用300 N的力按杠杆，将杠杆一端压下1.6 m，大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)

思路导航：(1)解答此题的关键是能够想到功的原理，往往有同学会用杠杆原理来解答此题，存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂，题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离，而不是动力臂，题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意：F和s对应)，根据功的原理，W1=W2。

W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h，解得：h=0.2 m。

(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。

方法指导：利用杠杆做功时，在杠杆平衡的时候，根据功的原理和杠杆原理。 

考点名称：安培定则（右手螺旋定则）

安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则
（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则
（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

  安培力公式
　　电流元I1dι 对相距γ12的另一电流元I2dι 的作用力DF12为：
　　μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12)
　　df12 = ── ───────────
　　4π γ123
　　式中dι1、dι2的方向都是电流的方向；γ12是从I1dι 指向I2dι 的径矢。安培定律可分为两部分。其一是电流元Idι（即上述I1dι ）在γ（即上述γ12）处产生的磁场为
　　μ0 Idι × γ
　　dB = ── ─────
　　4π γ3
　　这是毕 萨拉定律。其二是电流元Idl（即上述I2dι2）在磁场B中受到的作用力df（即上述df12）为：
　　df = Idι × B
　　安培定律公式：公式中的 积分为围道积分，等号右侧的电流为流入闭合面内的电流的代数和。μ0为常数，μ0 = 4π*10^-7。   力矩问题中的右手螺旋定则
力矩可分为力对轴的矩和力对点的矩。
力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量，其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积；其正负号用以区别力矩的不同转向，按 右手螺旋定则确定： 以右手四指沿分力方向（X轴/Y轴），且掌心面向转轴 （X轴/Y轴） 而握拳，大拇指方向（Z轴）与该轴正向一致时取正号，反之则取负号。