拓展创新
人体心脏的功率
心跳不止，生命不息。心脏是人体的重要器官，是促进人体血液循环的动力来源，是维持人体生命的根本保障。而心脏之所以能为血液循环提供源源不断的动力，主要是靠心脏不停地舒张和收缩，对血液做功来实现的。
那么，人体心脏的功率究竟有多大呢？根据目前生理解剖学和物理学的相关知识，我们可粗略地计算出一个成年人心脏的平均功率。
生理解剖学告诉我们，人体心脏血液循环的过程如图9.4 - 11所示。一次心脏跳动，就形成一次血液循环，它包括心脏的舒张和收缩。当心脏舒张时，心房、心室的内压力接近零，静脉中的血液流入心房，而后又充盈到心室；而当心脏收缩时，右心室通过肺动脉把血液射入肺部；左心室通过主动脉把血液射出。射出血液时的最大压力可达120mmHg左右。我们说的心脏功率就是指心室收缩并射出血液时对血液所做功的功率。

人体心脏虽小，但其做功的本领却是很强的。一般情况下，一个成年人一昼夜(24h)心脏做的功相当于把12kg的重物提高1000m所做的功。
运动生理学告诉我们，经常进行体育锻炼，可以使人体心血管系统的结构发达，机能提高；使心肌纤维变粗，心肌肥厚，心脏大小和重量都有所增大，外形丰满、搏动有力。
请根据文中内容，估测一下人体心脏的功率。

解：
心脏一昼夜做的功：$W=Gh=mgh=12\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×1000\ \mathrm{m}=1.2×10^{5}\ \mathrm{J}$
一昼夜的时间：$t=24\ \mathrm{h}=24×3600\ \mathrm{s}=86400\ \mathrm{s}$
心脏的功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{1.2×10^{5}\ \mathrm{J}}{86400\ \mathrm{s}}\approx1.4\ \mathrm{W}$
答：人体心脏的功率约为$1.4\ \mathrm{W}$。

【解析】
1. 计算心脏一昼夜做的功：
$W=Gh=mgh=12\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×1000\ \mathrm{m}=1.2×10^{5}\ \mathrm{J}$
2. 换算一昼夜的时间：
$t=24\ \mathrm{h}=24×3600\ \mathrm{s}=86400\ \mathrm{s}$
3. 计算心脏的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{1.2×10^{5}\ \mathrm{J}}{86400\ \mathrm{s}}\approx1.4\ \mathrm{W}$
【答案】
人体心脏的功率约为$1.4\ \mathrm{W}$
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合生物知识，运用物理公式解决实际问题，考查知识的迁移与应用能力，体现跨学科融合。
【难度系数】
0.8