Question

12．如圖甲所示為某種遙控航拍無人機，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，形狀跟機翼相似，螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)，給無人機提供上升的動力，所利用的原理是在氣體中流速越大的位置壓強越小，在圖乙中畫出飛機在空中盤旋時所受的這個力的示意圖．
（2）無人機在上升過程中，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
	飛行時間	約23min
	能量	68W•h
相機	鏡頭焦距	20mm

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

Answer 1

分析 （1）流速越大的地方，空氣壓強越小；流速越小的地方，空氣壓強越大．根據(jù)飛機機翼的結(jié)構(gòu)圖，進行分析即可．
（2）成實像時：物距變大，像距變小，像變�。�
（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）已知飛機器的質(zhì)量可求得其重力，勻速豎直上升時的牽引力即為重力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求得其功率，
已知正常工作時它將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為92%，根據(jù)η=$\frac{{W}_{機械}}{W}$可求得機械能，再利用P=UI求得智能飛機電池工作電流．

解答 解：（1）無人機機翼的橫截面設計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越小的原理，從而使機翼的上下表面產(chǎn)生壓強差，為飛機提供升力，力的方向是豎直向上的，如圖所示：

（2）凸透鏡成實像時，物距變大，像距變小，像變小，無人機在上升過程中，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_機械=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=12.544N×1.2m/s=15.0528W，
由η=$\frac{{W}_{機械}}{W}$=$\frac{{P}_{機械}t}{Pt}$=$\frac{{P}_{機械}}{P}$可得，
P=$\frac{{P}_{機械}}{η}$=$\frac{15.0528W}{92%}$≈16.36W，
由P=UI可得，智能飛機電池工作電流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越��；見上圖；（2）變��；變大；（3）68；（4）該過程中智能飛機電池工作電流為1.07A．

點評 本題主要考查了流體壓強與流速的關(guān)系、力的示意圖的畫法、是凸透鏡成像規(guī)律的應用、電功的計算等多個知識點，是一道綜合性較強的題目．