Question

9．在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是兩個(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．與壓縮沖程原理相同的是乙圖所示的演示實(shí)驗(yàn)；汽油機(jī)利用內(nèi)能來做功的沖程是丁圖．若某機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)速表上顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/分鐘，則1s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功20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；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．
（2）在四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對(duì)外做功1次．

解答 解：
（1）甲圖酒精燃燒后產(chǎn)生的高溫高壓的燃?xì)�，體積膨脹，對(duì)外做功，使盒蓋飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機(jī)械能；
乙圖中用力將活塞壓下，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；
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．
因此與壓縮沖程原理相同的是乙圖所示的演示實(shí)驗(yàn)；汽油機(jī)利用內(nèi)能來做功的沖程是丁圖；
（2）若該汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min，飛輪轉(zhuǎn)速為40r/s；則該汽油機(jī)每秒完成80個(gè)沖程，每秒對(duì)外做功20次．
故答案為：乙；��；20．

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．