Question

20．在如图所示中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图．利用内能来做功的冲程是丁图；与压缩冲程原理相同的是甲 图所示的演示实验．汽油机工作时，如果汽油机转速为3000r/min，则每秒钟：曲轴可以转50转，内燃机可以完成100个冲程，对活塞做功25 次．

Answer 1

分析 （1）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能；
（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种．做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化，对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低；
（3）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案．

解答 解：
甲图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧．是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；
乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；
丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程；
丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能．
由以上分析不难看出：汽油机利用内能来做功的冲程是丁图；压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是甲图所示的演示实验；
若汽油机飞轮转速是3000r/min=50r/s，所以此汽油机每秒钟转50圈，可完成25个工作循环，100个冲程，对外做25次功；
故答案为：丁；甲；50；100；25．

点评 此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理，学会变通．