Question

20．在如圖所示中，甲、乙是課堂上看到的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)示意圖；丙、丁是四沖程汽油機(jī)工作過程中的兩個(gè)在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是課堂上看到的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)示意圖；丙、丁是四沖程汽油機(jī)工作過程中的兩個(gè)沖程示意圖．利用內(nèi)能來做功的沖程是丁圖；與壓縮沖程原理相同的是甲 圖所示的演示實(shí)驗(yàn)．汽油機(jī)工作時(shí)，如果汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min，則每秒鐘：曲軸可以轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)，內(nèi)燃機(jī)可以完成100個(gè)沖程，對(duì)活塞做功25 次．

Answer 1

分析 （1）解決此題要知道內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，其中在做功沖程中，是內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在壓縮沖程中是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種．做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，具體來說是內(nèi)能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化，對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加，溫度升高；物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能減少，溫度降低；
（3）熱機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，要經(jīng)過4個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功1次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，根據(jù)這個(gè)比例關(guān)系可以求出答案．

解答 解：
甲圖是用力將活塞壓下，活塞對(duì)空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到了棉花的著火點(diǎn)，棉花就會(huì)燃燒．是通過對(duì)物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；
乙圖對(duì)試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中水的內(nèi)能增大，體積膨脹，對(duì)外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；
丙圖兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；
丁圖兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
由以上分析不難看出：汽油機(jī)利用內(nèi)能來做功的沖程是丁圖；壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，與此原理相同的是甲圖所示的演示實(shí)驗(yàn)；
若汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速是3000r/min=50r/s，所以此汽油機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)50圈，可完成25個(gè)工作循環(huán)，100個(gè)沖程，對(duì)外做25次功；
故答案為：丁；甲；50；100；25．

點(diǎn)評(píng) 此題是通過內(nèi)燃機(jī)的工作原理和課本中的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證做功改變物體內(nèi)能的方法，是一道比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)題，掌握熱機(jī)的工作原理，學(xué)會(huì)變通．