Question

15．如圖甲所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到棉花著火燃燒．此過程中活塞對筒內氣體做功，氣體的內能增加，這與四沖程汽油機的壓縮沖程的能量轉化相同；如乙圖所示的是汽油機的做功沖程，若飛輪的轉速為3000r/min，在1s內，汽油機做功30次．

Answer 1

分析 （1）改變內能的方法有：做功和熱傳遞；當對物體做功，物體的內能將增大，溫度升高；內燃機有四個沖程，在壓縮沖程中，活塞壓縮空氣做功，將機械能轉化為內能；
（2）汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣；根據氣門的關閉情況和活塞的運行方向判斷什么沖程；
（3）汽油機的一個工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程組成．在一個工作循環(huán)中曲軸轉2圈，飛輪轉2周，做功一次．

解答 解：
（1）在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團干燥的棉花，用力將活塞迅速向下壓，棉花燃燒起來；說明壓縮筒內空氣做功，使空氣的內能增加；壓火儀實驗中，活塞的機械能轉化為空氣的內能，與內燃機的壓縮沖程相似；
（2）從圖中可以看出，氣門都關閉、火花塞點火和活塞向下移動的特點，可以判斷這個沖程是做功沖程；
（3）四沖程汽油機的飛輪轉速為3600r/min=60r/s，則該飛輪每秒鐘轉60圈，因為一個工作循環(huán)飛輪轉2圈，完成4個沖程，做功1次，所以1s內，飛輪轉60圈，共30個工作循環(huán)，共120個沖程，共做功30次．
故答案為：增加；壓縮；做功；30．

點評 根據改變物體內能的方法以及內燃機的工作過程和原理（能量的轉化）；知道在一個工作循環(huán)中曲軸轉2圈，飛輪轉2周，做功一次可解答此題．