6.王力同學自己動手在家做實驗,如圖1所示取一個配有活塞的厚玻璃筒,筒內放一小團浸有少量乙醚的棉花.
(1)快速壓下活塞,觀察到浸有乙醚的棉花會著火燃燒,說明活塞對玻璃筒內空氣做功,可以使物體內能增大(選填“增大”或“減少”),棉花內能增加是通過熱傳遞實現(xiàn)的. 
 
(2)后來王力在家用如上圖2所示的熱水壺燒開水,觀察發(fā)現(xiàn)開水壺嘴上有一個能夠繞C點活動的金屬片,水沒有開的時候,金屬片將壺嘴蓋住,水燒開的時候,“熱氣”總是將壺嘴沖開,物體對外做功,物體內能將轉化為瓶蓋的機械能.
(3)王力同學聯(lián)想到課本介紹的汽油機,一個工作循環(huán)包含四個沖程,圖1壓縮厚玻璃筒實驗和圖2水汽沖金屬片現(xiàn)象分別相當于如圖中3、4、5、6那個沖程4和5.
(4)一單缸四沖程汽油機,若該汽油機的轉速為600轉/分,做功沖程一次對外做功大約為1500焦.那么這臺汽油機的功率為7.5×103瓦特.

分析 (1)(2)做功可以使內能與機械能之間進行轉化:對物體做功,物體內能會增加;物體對外做功,物體內能會減少.
(3)汽油機有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程,根據(jù)進氣門和排氣門的開關情況和活塞的運動方向來判斷沖程的類型;
(4)內燃機完成一個工作循環(huán),要經(jīng)過4個沖程,燃氣對外做功1次,活塞往返2次,飛輪轉動2周,根據(jù)這個比例關系可以求出活塞所做的功,然后利用P=$\frac{W}{t}$求出功率.

解答 解:
(1)下壓活塞時,活塞對筒內的空氣做功,將機械能轉化為空氣的內能,使空氣溫度升高,空氣有將熱量傳遞給棉花,當棉花溫度達到著火點時,將燃燒起來,故棉花內能增加是通過熱傳遞方式實現(xiàn)的.
(2)用壺燒開水,壺中的水蒸氣將壺蓋頂起來,這是消耗水蒸氣的內能對外做功,將水蒸氣的內能轉化成壺蓋的機械能.
(3)由圖可見:
圖3中進氣門打開,排氣門關閉,活塞向下運動,因此該沖程是吸氣沖程;
圖4中進氣門排氣門都關閉,活塞向上運動,因此該沖程是壓縮沖程,機械能轉化為內能;
圖5中進氣門排氣門都關閉,活塞向下運動,因此該沖程是做功沖程,內能轉化為機械能;
圖6中進氣門關閉,排氣門打開,活塞向上運動,因此該沖程是排氣沖程;
從能量轉化的角度看,其中與圖1實驗相同的是壓縮沖程,故選4;與圖2實驗相同的是做功沖程,故選5;
(4)汽油機飛輪轉速600r/min,每分鐘飛輪轉動600圈,完成300個工作循環(huán),對外做功300次.
做功沖程工作時,推動活塞一次做功1500J,
1min做功W=1500J×300=4.5×105J,
這臺汽油機的功率為:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4.5×1{0}^{5}J}{60s}$=7.5×103W.
故答案為:(1)增大;熱傳遞;(2)機械能;(3)4和5;(4)7.5×103

點評 此題結合實際情況考查對改變物體內能方式的理解與應用情況;根據(jù)曲軸的轉動方向判斷活塞的運行方向,再根據(jù)氣門的關閉情況就可以確定是哪一個沖程;要熟記內燃機完成一個工作循環(huán)完成的沖程數(shù)和做功次數(shù).

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