物理
阅读短文，同答问题：电磁流量计流量指的是液体在单位时间内通过某横截面的体积，电磁流量计是用来检测导电液体流量和流速的仪表．图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计．使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极a、b与血管壁接触，仪表与口a、b相连．血液在血管中流动时，a、b间就会有电压，电流流过仪表从而显示出血流速度和流量．某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系．n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人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，

2019-05-03

阅读短文，同答问题：
电磁流量计
流量指的是液体在单位时间内通过某横截面的体积，电磁流量计是用来检测导电液体流量和流速的仪表．
图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计．使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极a、b与血管壁接触，仪表与口a、b相连．血液在血管中流动时，a、b间就会有电压，电流流过仪表从而显示出血流速度和流量．
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系．n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人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，
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
v/（m•s-1） 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
研究表明，当血液在管内流动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心脏的负担就越重．
作业帮
（1）电磁血流计的原理与下列哪个装置的工作原理相同___
作业帮
（2）电磁流量计上的仪表是由___表改装的，改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向___（选填“不变”或“改变”），利用电磁流量计___（可以/不可以）测量某食用油管道中油的流量．
（3）某次测量时，电流流过仪表显示电流为3mA，电阻R的阻值为120Ω，ab间电压为___V．
（4）在图乙中画出v与n的关系图象．
（5）若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.85倍时，血管内血液匀速流动的速度应为___m/s，若某次测得血流速度为0.2m/s，血流量为10-4m3/s，则管子的横截面积为___m2．
（6）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化．若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=___．
优质解答
（1）由图甲可知电路中没有电源，将血管放置于两磁极之间，当血液在血管中流动时有电流流过仪表，则电磁血流计的原理是电磁感应；
A．该装置说明了通电导体周围有磁场，故A不符合；
BD．电路图有电源，验证通电导体在磁场中受力的实验，故BD不符合；
C．电路中没有电源，是验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，故C符合；
（2）①由电路图可知，仪表串联在电路中，则仪表是电流表改装而成的；
②因电流方向与磁极方向、导体运动的方向有关，所以改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向不变；
③电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；
（3）由I=
U
R
可得，ab间的电压：
Uab=IR=3×10-3A×120Ω=0.36V；
（4）先根据表中数据描点，然后用平滑曲线连接起来，如下图所示：
作业帮
（5）①由题意可知，正常的血流速度v=0.18m/s，要使流过的液体相等，则有：Sv=S′v′，
则变细后的血液的流速v′=
S
S′
v=
1
0.85
×0.18m/s≈0.212m/s；
②已知v=0.2m/s，血流量为10-4 m3/s，
所以血管的横截面积S=
血流量
V
=
10-4m3/s
0.2m/s
=5×10-4m2；
（6）根据表中数据可知，n与v的乘积不变，因此n与v成反比；
由f=kv和P=Fv可知，心脏推动血液流动的功率P=kv2，故P与速度的平方成正比，而n与v成反比，因此P与n的平方成反比；
故n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=
1
n2
P0=22P0=4P0．
故答案为：
（1）C；
（2）电流；不变；不可以；
（3）0.36；
（4）如上图所示；
（5）0.212；5×10-4；
（6）4P0． （1）由图甲可知电路中没有电源，将血管放置于两磁极之间，当血液在血管中流动时有电流流过仪表，则电磁血流计的原理是电磁感应；
A．该装置说明了通电导体周围有磁场，故A不符合；
BD．电路图有电源，验证通电导体在磁场中受力的实验，故BD不符合；
C．电路中没有电源，是验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，故C符合；
（2）①由电路图可知，仪表串联在电路中，则仪表是电流表改装而成的；
②因电流方向与磁极方向、导体运动的方向有关，所以改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向不变；
③电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；
（3）由I=
U
R
可得，ab间的电压：
Uab=IR=3×10-3A×120Ω=0.36V；
（4）先根据表中数据描点，然后用平滑曲线连接起来，如下图所示：
作业帮
（5）①由题意可知，正常的血流速度v=0.18m/s，要使流过的液体相等，则有：Sv=S′v′，
则变细后的血液的流速v′=
S
S′
v=
1
0.85
×0.18m/s≈0.212m/s；
②已知v=0.2m/s，血流量为10-4 m3/s，
所以血管的横截面积S=
血流量
V
=
10-4m3/s
0.2m/s
=5×10-4m2；
（6）根据表中数据可知，n与v的乘积不变，因此n与v成反比；
由f=kv和P=Fv可知，心脏推动血液流动的功率P=kv2，故P与速度的平方成正比，而n与v成反比，因此P与n的平方成反比；
故n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=
1
n2
P0=22P0=4P0．
故答案为：
（1）C；
（2）电流；不变；不可以；
（3）0.36；
（4）如上图所示；
（5）0.212；5×10-4；
（6）4P0．
相关问答