Question

19．閱讀短文，回答問題：
旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)．是由德國(guó)工程師汪克爾研制成功的一種新型內(nèi)燃機(jī)．它的外形如圖甲、內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)如圖乙．圓形汽缸內(nèi)的三角形轉(zhuǎn)子（即活塞）將汽缸分為三個(gè)工作室（汽缸）．跟活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)一樣一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)工作過程．
  吸氣過程：如圖丙，轉(zhuǎn)子為順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)掃氣條掃過進(jìn)氣口之前，隨著轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)，工作室的容積會(huì)越來越大，使汽缸內(nèi)氣壓變小，汽缸進(jìn)氣，當(dāng)掃氣條掃過進(jìn)氣口以后，進(jìn)氣停止；壓縮沖程：隨著轉(zhuǎn)子的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，汽缸內(nèi)的體積會(huì)越來越小，氣體被壓縮，此時(shí)火花塞點(diǎn)火；加熱過程：當(dāng)汽缸容積小到接近臨界值時(shí)，火花塞點(diǎn)火，引燃缸內(nèi)混合氣體，氣體急速膨脹，推動(dòng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，隨后汽缸容積變大，當(dāng)掃氣條運(yùn)動(dòng)到排氣口時(shí)，做功完成；掃氣條掃過排氣口以后，排氣口與汽缸相通，此時(shí)開始排氣沖程，轉(zhuǎn)子仍然順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，汽缸容積變小，將缸內(nèi)廢氣排出．該工作室完成一個(gè)完整的循環(huán)過程．圖中雖只列出了一個(gè)工作室的工作過程，實(shí)際上在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，三個(gè)工作室均完成了一個(gè)工作循環(huán)．就意味著輸出軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，對(duì)外要做功三次．由于擺脫了活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直接把燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)換成了旋轉(zhuǎn)能量．省去了曲軸連桿機(jī)構(gòu)，使內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧、功率大、運(yùn)行平穩(wěn)，有利于高速化．

（1）旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)是通過做功 方式改變內(nèi)能；
（2）如圖丁，汽缸內(nèi)a、b、c三個(gè)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(tái)旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速為9000轉(zhuǎn)/分，1秒內(nèi)對(duì)外做功450次；
（4）與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)相比，旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速較快（快/慢）；
（5）活塞式內(nèi)燃機(jī)是提供動(dòng)力的機(jī)械，實(shí)際啟動(dòng)時(shí)需要（需要/不需要）外力．

Answer 1

分析 （1）改變內(nèi)能的兩種途徑是做功和熱傳遞，根據(jù)旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)即可判斷；
（2）根據(jù)旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)四個(gè)工作過程的特點(diǎn)進(jìn)行判斷；
（3）旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，三個(gè)工作室均完成了一個(gè)工作循環(huán)，即輸出軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，對(duì)外要做功三次；
（4）根據(jù)輸出軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，對(duì)外要做功三次，即輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍的關(guān)系即可判斷；
（5）活塞式內(nèi)燃機(jī)工作開始時(shí)一般采用電力起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，即需要靠外力啟動(dòng)．

解答 解：（1）火花塞點(diǎn)火，引燃缸內(nèi)混合氣體，氣體急速膨脹，推動(dòng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，燃?xì)鈱?duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）由圖丁可以看出，a工作室：掃氣條掃過進(jìn)氣口之前，隨著轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)，工作室的容積會(huì)越來越大，使汽缸內(nèi)氣壓變小，汽缸進(jìn)氣，所以a工作室處于吸氣過程；
b工作室：火花塞點(diǎn)火，引燃缸內(nèi)混合氣體，氣體急速膨脹，推動(dòng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，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(zhuǎn)子仍然順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，汽缸容積變小，將缸內(nèi)廢氣排出，所以c工作室處于排氣沖程．
故選：D．
（3）由題知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，三個(gè)工作室均完成了一個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功3次；
旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速是9000轉(zhuǎn)/分鐘=150轉(zhuǎn)/秒，即該轉(zhuǎn)子在1s內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)150周，所以1s內(nèi)對(duì)外做功450次．
（4）三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個(gè)獨(dú)立空間，三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣，三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次；
由于以上運(yùn)動(dòng)關(guān)系，輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍，這與往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與曲軸1：1的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全不同，
所以與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)相比，旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速較快．
（5）在開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸通過連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，以后內(nèi)燃機(jī)才能自己工作．
故答案為：（1）做功；（2）D；（3）450；（4）快；（5）需要．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道材料分析題，主要是考查學(xué)生從材料中提取有用信息的能力，結(jié)合已學(xué)的活塞式內(nèi)燃機(jī)的知識(shí)進(jìn)行解答，屬于知識(shí)的遷移，要注意掌握．