Question

9．如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，圖E、F是演示實(shí)驗(yàn)的示意圖．C圖是做功沖程，與它原理相同的是F圖所示的演示實(shí)驗(yàn)，汽油機(jī)的工作示意圖中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是B圖．若一輛四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min，則該汽油機(jī)每秒做功15次．

Answer 1

分析 （1）判斷汽油機(jī)的四個(gè)沖程，先看進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉情況，進(jìn)氣門打開的是吸氣沖程，排氣門打開的是排氣沖程，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉的是壓縮沖程或者做功沖程；活塞上行為壓縮沖程和排氣沖程；活塞下行為吸氣沖程和做功沖程．
（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(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）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)沖程并對外做功1次．

解答 解：（1）A圖中，進(jìn)氣門開啟，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；
B圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，此沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
C圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
D圖中，排氣門開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程；
（2）E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(dá)到了棉花的著火點(diǎn)，棉花就會(huì)燃燒．是通過對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；F圖是水蒸氣膨脹對外做功，將塞子沖出，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
綜上所述，圖E、F是演示實(shí)驗(yàn)的原理示意圖．C圖是做功沖程，與它原理相同的是F圖所示的演示實(shí)驗(yàn)．汽油機(jī)的工作示意圖中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是B圖．
（3）由題意可知，單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min，即每秒鐘轉(zhuǎn)30圈，完成60個(gè)沖程，做功15次．
故答案為：做功；F；B；15．

點(diǎn)評 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，是一道比較簡單的實(shí)驗(yàn)題，掌握熱機(jī)的工作原理．