Question

18．如圖甲所示的裝置，在透明塑料盒的底部鉆一個孔，把電子式火花發(fā)生器的放電針緊緊地塞進(jìn)空中，打開塑料盒蓋，向盒內(nèi)滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后撳動電火花發(fā)生器的按鈕，看到盒蓋飛出，在此過程中，酒精燃燒后的燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能．圖丙中（選填“乙”或“丙”）汽油機(jī)的工作過程與這一實驗過程中能量的轉(zhuǎn)化是一致的，如果該機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min，則它每秒鐘內(nèi)對外做功15次，完成60個沖程．

Answer 1

分析 （1）內(nèi)燃機(jī)的工作原理是氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，對外做功；
（2）根據(jù)曲軸的轉(zhuǎn)動方向判斷活塞的運(yùn)行方向，再根據(jù)氣門的關(guān)閉情況就可以確定是哪一個沖程；
（3）根據(jù)每一個工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)動兩圈，可利用已知條件算出每秒種對外做功的次數(shù)和完成的沖程．

解答 解：（1）電火花打火時，酒精氣體燃燒膨脹做功，最后內(nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機(jī)械能，可以看到盒蓋飛出；
（2）圖乙中的氣門都關(guān)閉，氣缸容積活塞向上運(yùn)行，減小，是壓縮沖程，此時機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
圖丙中的氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，且上端的火花塞發(fā)出電火花，是做功沖程，在這一過程中，內(nèi)能是轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的；
（3）因為汽油機(jī)在一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)動兩圈，對外做功一次，故可得出1800r/min=30r/s，則每秒做功的次數(shù)為$\frac{1}{2}$×30=15（次），完成的沖程：2×30=60．
故答案為：盒蓋飛出；內(nèi)；丙；15；60．

點評 此題要考查了內(nèi)燃機(jī)工作原理及過程，并從能量轉(zhuǎn)化的角度與電子式火花發(fā)生器的工作原理進(jìn)行了比較，同時考查了做功沖程與壓縮沖程的區(qū)分．