Question

3．如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧．此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能增加，这与四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同；如乙图所示的是汽油机的做功冲程，若飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机做功20次．

Answer 1

分析 （1）改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；
（2）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气；根据气门的关闭情况和活塞的运行方向判断什么冲程；
（3）汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次．

解答 解：
（1）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；压火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似；
（2）从图中可以看出，气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程；
（3）四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min=40r/s，则该飞轮每秒钟转40圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次，所以1s内，飞轮转30圈，共20个工作循环，共80个冲程，共做功20次．
故答案为：增加；压缩；做功；20．

点评 根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理（能量的转化）；知道在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次可解答此题．