Question

10．如图1所示的小轿车中应用了许多物理知识，请你运用所学的物理知识解答下列问题：

（1）汽车发动机是热机的一种，汽油机工作时将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程；小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的虚（填“实”或“虚”）像位于玻璃的上方，避免司机产生错觉．
（2）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统，一当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S₁闭合，若未系安全带，则开关S₂断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S₂闭合，指示灯熄灭．下列设计（如图2）最合理的电路图是B．

Answer 1

分析 （1）内燃机有四个冲程，即吸气、压缩、做功和排气冲程，在压缩冲程中，将机械能转化为内能；在做功冲程中，将内能转化为机械能；
挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像的特点之一，平面镜成正立等大的虚像这一角度分析．
（2）由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S₁可控制灯，当开关S₂闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S₂短路了．

解答 解：
（1）在压缩冲程中，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合气体，使机械能转化为气体的内能，其内能增加，温度升高；在做功冲程中，气缸内气体燃烧产生的内能推动活塞做功，故是将内能转化为机械能的过程，故汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；
挡风玻璃相当于平面镜，因为平面镜成的像是虚像，所以挡风玻璃倾斜按装，是为了避免由于平面镜成像而使车内景物的像成在车的正前方，避免司机产生错觉．
（2）A、两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带时指示灯才会发光，不符合题意；
B、指示灯与S₁串联，与S₂并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，符合题意；
C、指示灯与S₁串联，与S₂并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，不符合题意；
D、两开关并联，无论乘客坐下，还是系上安全带，指示灯都会发光，不符合题意．
故答案为：（1）压缩； 虚；（2）B．

点评 汽车上应用了很多的物理知识，考查了内燃机工作过程能的转化、平面镜成像、电路图分析，体现了物理是有用的，激发学生学习的兴趣．