Question

19．閱讀短文，回答問題：
旋轉活塞式內燃機燃燒室內產生的高溫高壓燃氣推動活塞旋轉以產生動力的內燃機．是由德國工程師汪克爾研制成功的一種新型內燃機．它的外形如圖甲、內部主要結構如圖乙．圓形汽缸內的三角形轉子（即活塞）將汽缸分為三個工作室（汽缸）．跟活塞往復式內燃機一樣一個工作循環(huán)有四個工作過程．
  吸氣過程：如圖丙，轉子為順時針方向旋轉，當掃氣條掃過進氣口之前，隨著轉子的運動，工作室的容積會越來越大，使汽缸內氣壓變小，汽缸進氣，當掃氣條掃過進氣口以后，進氣停止；壓縮沖程：隨著轉子的繼續(xù)運動，汽缸內的體積會越來越小，氣體被壓縮，此時火花塞點火；加熱過程：當汽缸容積小到接近臨界值時，火花塞點火，引燃缸內混合氣體，氣體急速膨脹，推動轉子繼續(xù)順時針方向轉動，隨后汽缸容積變大，當掃氣條運動到排氣口時，做功完成；掃氣條掃過排氣口以后，排氣口與汽缸相通，此時開始排氣沖程，轉子仍然順時針方向運動，汽缸容積變小，將缸內廢氣排出．該工作室完成一個完整的循環(huán)過程．圖中雖只列出了一個工作室的工作過程，實際上在轉子轉動一周的過程中，三個工作室均完成了一個工作循環(huán)．就意味著輸出軸每轉動一周，對外要做功三次．由于擺脫了活塞的往復運動，直接把燃燒產生的內能轉換成了旋轉能量．省去了曲軸連桿機構，使內燃機結構緊湊、輕巧、功率大、運行平穩(wěn)，有利于高速化．

（1）旋轉活塞式內燃機是通過做功 方式改變內能；
（2）如圖丁，汽缸內a、b、c三個工作室分別處于不同的工作過程，分別是D
A．吸氣、壓縮、做功    B．吸氣、壓縮、排氣
C．壓縮、做功、排氣    D．吸氣、做功、排氣
（3）如果一臺旋轉活塞式內燃機的轉速為9000轉/分，1秒內對外做功450次；
（4）與傳統(tǒng)的活塞往復式內燃機相比，旋轉活塞式內燃機的轉速較快（快/慢）；
（5）活塞式內燃機是提供動力的機械，實際啟動時需要（需要/不需要）外力．

Answer 1

分析 （1）改變內能的兩種途徑是做功和熱傳遞，根據(jù)旋轉活塞式內燃機燃燒室內產生的高溫高壓燃氣推動活塞旋轉以產生動力的內燃機即可判斷；
（2）根據(jù)旋轉活塞式內燃機四個工作過程的特點進行判斷；
（3）旋轉活塞式內燃機工作時，轉子轉動一周的過程中，三個工作室均完成了一個工作循環(huán)，即輸出軸每轉動一周，對外要做功三次；
（4）根據(jù)輸出軸每轉動一周，對外要做功三次，即輸出軸的轉速是轉子自轉速度的3倍的關系即可判斷；
（5）活塞式內燃機工作開始時一般采用電力起動機啟動，即需要靠外力啟動．

解答 解：（1）火花塞點火，引燃缸內混合氣體，氣體急速膨脹，推動轉子繼續(xù)順時針方向轉動，燃氣對外做功，內能轉化為機械能．
（2）由圖丁可以看出，a工作室：掃氣條掃過進氣口之前，隨著轉子的運動，工作室的容積會越來越大，使汽缸內氣壓變小，汽缸進氣，所以a工作室處于吸氣過程；
b工作室：火花塞點火，引燃缸內混合氣體，氣體急速膨脹，推動轉子繼續(xù)順時針方向轉動，隨后汽缸容積變大，所以b工作室處于做功過程；
c工作室：掃氣條掃過排氣口以后，排氣口與汽缸相通，轉子仍然順時針方向運動，汽缸容積變小，將缸內廢氣排出，所以c工作室處于排氣沖程．
故選：D．
（3）由題知，轉子轉動一周的過程中，三個工作室均完成了一個工作循環(huán)，對外做功3次；
旋轉活塞式內燃機的轉速是9000轉/分鐘=150轉/秒，即該轉子在1s內轉動150周，所以1s內對外做功450次．
（4）三角轉子把汽缸分成三個獨立空間，三個空間各自先后完成進氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，發(fā)動機點火做功三次；
由于以上運動關系，輸出軸的轉速是轉子自轉速度的3倍，這與往復運動式發(fā)動機的活塞與曲軸1：1的運動關系完全不同，
所以與傳統(tǒng)的活塞往復式內燃機相比，旋轉活塞式內燃機的轉速較快．
（5）在開始轉動時，要靠外力使飛輪和曲軸轉動，曲軸通過連桿帶動活塞運動，以后內燃機才能自己工作．
故答案為：（1）做功；（2）D；（3）450；（4）快；（5）需要．

點評 本題是一道材料分析題，主要是考查學生從材料中提取有用信息的能力，結合已學的活塞式內燃機的知識進行解答，屬于知識的遷移，要注意掌握．