Question

20．在如圖所示中，甲、乙是課堂上看到的兩個演示實驗示意圖；丙、丁是四沖程汽油機工作過程中的兩個在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是課堂上看到的兩個演示實驗示意圖；丙、丁是四沖程汽油機工作過程中的兩個沖程示意圖．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 圖所示的演示實驗．汽油機工作時，如果汽油機轉(zhuǎn)速為3000r/min，則每秒鐘：曲軸可以轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)，內(nèi)燃機可以完成100個沖程，對活塞做功25 次．

Answer 1

分析 （1）解決此題要知道內(nèi)燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，其中在做功沖程中，是內(nèi)燃機的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，在壓縮沖程中是機械能轉(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)能的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，具體來說是內(nèi)能和機械能的相互轉(zhuǎn)化，對物體做功，物體的內(nèi)能增加，溫度升高；物體對外做功，物體的內(nèi)能減少，溫度降低；
（3）熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃氣對外做功1次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，根據(jù)這個比例關(guān)系可以求出答案．

解答 解：
甲圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒．是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；
乙圖對試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中水的內(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能；
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)化為機械能．
由以上分析不難看出：汽油機利用內(nèi)能來做功的沖程是丁圖；壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，與此原理相同的是甲圖所示的演示實驗；
若汽油機飛輪轉(zhuǎn)速是3000r/min=50r/s，所以此汽油機每秒鐘轉(zhuǎn)50圈，可完成25個工作循環(huán)，100個沖程，對外做25次功；
故答案為：丁；甲；50；100；25．

點評 此題是通過內(nèi)燃機的工作原理和課本中的實驗來驗證做功改變物體內(nèi)能的方法，是一道比較簡單的實驗題，掌握熱機的工作原理，學會變通．