Question

汽車的發(fā)明促使了人類文明的進步，它是我們現(xiàn)代生活中不可缺少的交通工具，請用所學的物理知識解決下列有關汽車的問題．
（1）汽車的誕生改變了人類的生活方式．法國人居紐于1769年制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動的三輪車，如圖是居紐設計的蒸汽汽車原理圖．該原理圖中涉及到能量轉(zhuǎn)化的過程有

燃料燃燒放出熱量，是化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

．（寫出一點即可）
（2）冬天坐汽車時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在汽車前擋風玻璃上出現(xiàn)“哈氣”，影響司機視線．要想盡快消除這些“哈氣”，可以采取的措施有

利用暖風往玻璃上吹熱風

．
（3）在汽車上坡前加速，可增大汽車的

動能

；汽車以恒定功率上坡時換用低速擋，可增大汽車的

牽引力

．
（4）美國《大眾科學》雜志評出年度奇思妙想十大發(fā)明，其中最引人注意的是“六沖程引擎”，這種引擎在完成四沖程工作后，會把水注入汽缸，使水瞬問變成水蒸氣，從而帶動活塞運動，產(chǎn)生第五沖程，為汽車提供動力．第六沖程是讓水蒸氣進入冷凝器，變成可再次注入汽缸的水．其中第五沖程相當于四沖程內(nèi)燃機的

做功

沖程，請你指出該“六沖程引擎”的一個優(yōu)點：

節(jié)約能源

．

Answer 1

分析：（1）蒸汽汽車原理：燃料燃燒放出熱量，被水吸收，水沸騰產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣從容器口噴出，給空氣一個力，物體間力的作用是相互的，空氣給水蒸氣一個大小相等，方向相反的力推動蒸汽三輪車前行．
（2）擋風玻璃內(nèi)側(cè)起霧是很常見的，究其原因：
a、車內(nèi)濕度過高；
b、車外溫度太低．
導致水汽液化在擋風玻璃上．
（3）上坡時，汽車的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，因此，上坡前加大油門、提高車速可以從動能的影響因素來進行思考．
爬坡過程中，可由功率公式P=FV來分析汽車的輸出功率一定時，減小車速的原因．
（4）要解決此題，首先要知道熱機的四個沖程，并且知道各個沖程的特點．然后根據(jù)材料中給出的信息進行判斷．
要判斷物態(tài)變化，必須要注意變化前后的物態(tài)．

解答：解：（1）燃料燃燒放出熱量，是化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水吸收熱量，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，水吸收熱量達到沸點，繼續(xù)吸熱，開始沸騰產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣從容器口噴出時是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）前擋風玻璃上出現(xiàn)“哈氣”，是因為車內(nèi)人呼出氣體中的水蒸氣遇到比較冷的玻璃液化形成的小水珠附著在擋風玻璃上．
分為冬天和夏天兩種情況來討論：
a、冬季：利用暖風往玻璃上吹熱風，快速把前玻璃溫度提高，使玻璃上的小水珠汽化為水蒸氣；開冷風可以降低空氣的濕度，也可以減少“哈氣”，但冬天開冷風人會感到冷．
b、夏天：多人進入車內(nèi)以后，沒有及時開空調(diào)，人呼出的氣體濕度較大，很快前風擋就會結(jié)霧了，這時可打開空調(diào)向前風擋吹冷風，利用空調(diào)除濕功能，稍許即可除去前風擋上的霧汽；開暖風可以升高玻璃的溫度，使玻璃上的水分汽化，也可以達到目的，但夏天開暖風人會感到熱．
（3）上坡前，若加大油門、提高車速，在汽車質(zhì)量一定時，可以增加汽車的動能，這樣在上坡時，可以有更多的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；
爬坡時，汽車的輸出功率一定，由P=FV可知，若速度減小，可以獲得更大的牽引力．
（4）做功沖程是高溫高壓的燃氣推動活塞對其做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．
六沖程引擎中的第五沖程，是水變?yōu)樗�蒸氣推動活塞做功，從而為汽車提供動力，所以相當于四沖程內(nèi)燃機的做功沖程．
第六沖程中水蒸氣變?yōu)樗�，所以屬于液化�?BR>六沖程引擎不用燃燒燃料做功，所以節(jié)約能源，同時無污染．防止燃氣帶走大量的熱，提高了效率．
故答案為：（1）燃料燃燒放出熱量，是化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）利用暖風往玻璃上吹熱風；
（3）動能；牽引力；
（4）做功；節(jié)約能源

點評：（1）根據(jù)給定的情景，解釋能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移．
（2）考查了生活中的物態(tài)變化現(xiàn)象，以及使用物態(tài)變化知識解決生活中的實際問題．
（3）汽車起動和加速問題由于結(jié)合實際比較多，所以近來出現(xiàn)的概率也在增多，應清楚功率與力和速度的關系．