Question

10．如圖甲所示是一臺單缸四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，由圖甲可以看出，此時它所處在做功沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況與乙（選填“乙”或“丙”）圖相同；若飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min，則汽油機每分鐘對外做功10次．

Answer 1

分析 （1）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，判斷沖程名稱可用口訣：“先看氣門開關(guān)情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關(guān)上壓縮關(guān)下功”進行分析．
（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）四沖程內(nèi)燃機1個工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈，完成4個沖程，對外做功1次．

解答 解：
（1）兩個氣門都關(guān)閉，火花塞噴出電火花，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(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．
因此與做功沖程原理相同的是乙實驗．
（3）因為飛輪的轉(zhuǎn)速是1200r/min，所以1min轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為20r，
因為四沖程內(nèi)燃機1個工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈，完成4個沖程，對外做功1次，
所以汽油機每分鐘對外做功10次．
故答案為：做功；乙；10．

點評 本題是通過內(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(xué)會變通．