Question

12．如圖甲所示為某種遙控航拍無人機(jī)，由于體積小，重量輕，拍攝效果好，操控方便，深受航模愛好者喜歡．下表是它部分技術(shù)參數(shù)．

（1）圖乙是它的螺旋槳，形狀跟機(jī)翼相似，螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)，給無人機(jī)提供上升的動(dòng)力，所利用的原理是在氣體中流速越大的位置壓強(qiáng)越小，在圖乙中畫出飛機(jī)在空中盤旋時(shí)所受的這個(gè)力的示意圖．
（2）無人機(jī)在上升過程中，被拍攝景物所成的像逐漸變小，拍攝范圍變大．（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）技術(shù)參數(shù)中“能量”一欄數(shù)值是多少？（結(jié)果取整數(shù)）

技術(shù)參數(shù)
飛機(jī)器	質(zhì)量（含電池及槳）	1280g
	最大上升速度	5m/s
	最大下降速度	3m/s
	最大水平飛行速度	15m/s
	最大上升高度	6000m
智能飛行電池	容量	4480mAh
	正常工作電壓	15.2V
	飛行時(shí)間	約23min
	能量	68W•h
相機(jī)	鏡頭焦距	20mm

（4）某次航拍過程中，無人機(jī)以1.2m/s速度勻速豎直上升，正常工作時(shí)它將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為92%，則該過程中智能飛機(jī)電池工作電流多大？（不計(jì)空氣阻力，結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）流速越大的地方，空氣壓強(qiáng)越�。涣魉僭叫〉牡胤�，空氣壓強(qiáng)越大．根據(jù)飛機(jī)機(jī)翼的結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)行分析即可．
（2）成實(shí)像時(shí)：物距變大，像距變小，像變小．
（3）已知智能飛行電池的容量和電壓，利用W=UIt=UQ可求得能量．
（4）已知飛機(jī)器的質(zhì)量可求得其重力，勻速豎直上升時(shí)的牽引力即為重力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求得其功率，
已知正常工作時(shí)它將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為92%，根據(jù)η=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{W}$可求得機(jī)械能，再利用P=UI求得智能飛機(jī)電池工作電流．

解答 解：（1）無人機(jī)機(jī)翼的橫截面設(shè)計(jì)成如圖乙所示的形狀，是利用了在氣體中流速越大的位置壓強(qiáng)越小的原理，從而使機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生壓強(qiáng)差，為飛機(jī)提供升力，力的方向是豎直向上的，如圖所示：

（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變大，像距變小，像變小，無人機(jī)在上升過程中，物距變大，像變小，拍攝范圍變大．
（3）技術(shù)參數(shù)中“能量”W=UQ=15.2V×4.480A≈68W•h=68×3600s=2.448×10⁵J．
（4）F=G=mg=1.280kg×9.8N/kg=12.544N，
P_機(jī)械=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=12.544N×1.2m/s=15.0528W，
由η=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{W}$=$\frac{{P}_{機(jī)械}t}{Pt}$=$\frac{{P}_{機(jī)械}}{P}$可得，
P=$\frac{{P}_{機(jī)械}}{η}$=$\frac{15.0528W}{92%}$≈16.36W，
由P=UI可得，智能飛機(jī)電池工作電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{16.36W}{15.2V}$≈1.07A．
故答案為：（1）在氣體中流速越大的位置壓強(qiáng)越�。灰娚蠄D；（2）變��；變大；（3）68；（4）該過程中智能飛機(jī)電池工作電流為1.07A．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、力的示意圖的畫法、是凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用、電功的計(jì)算等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．