Question

15．汽油機是熱機的一種，如圖甲所示是一臺單缸四沖程汽油機工作狀態示意圖，由圖可以看出，此時它正處在做功沖程，其能量轉化情況與乙（選填“乙”或“丙”）圖相同，如果此汽油機每秒內對外做功20次，則汽油機每秒內完成80個沖程，飛輪的轉速為2400r/min．

Answer 1

分析 （1）內燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，判斷沖程名稱可用口訣：“先看氣門開關情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關上壓縮關下功”進行分析．
（2）改變物體內能的方式有熱傳遞和做功兩種．做功改變物體內能的實質是能量的轉化，具體來說是內能和機械能的相互轉化．對物體做功，物體的內能增加，溫度升高；物體對外做功，物體的內能減少，溫度降低．
（3）四沖程內燃機曲軸轉一圈，完成2個沖程，1個工作循環中包括4個沖程并對外做功1次．

解答 解：（1）兩個氣門都關閉，活塞向下運動，因此是做功沖程；
（2）乙圖對試管中的水加熱，加快水的蒸發，使試管中水的內能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內能轉化為塞子的機械能．
丙圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內能增大，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能的，即是將機械能轉化為內能的過程．
因此與做功沖程原理相同的是乙實驗．
（3）汽油機每秒內對外做功20次，完成了80個工作沖程，每分鐘做1200次功，飛輪轉2400圈，因此飛輪的轉速為2400r/min，
故答案為：做功；乙；80；2400．

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