Question

【題目】飛機在空中飛行時都有一定的迎角（機翼軸線與水平氣流的夾角），飛機飛行時的升力除了與機翼形狀有關外是否還與迎角大小有關？為了研究這一問題，在老師的幫助下，小明利用電風扇、升力測力計、飛機模型，按圖甲方式進行如下實驗。

①閉合電風扇的開關，調節檔位使其風速最大，并使飛機模型的迎角為0°，記錄測力計的示數。

②改變迎角大小，使其分別為5°、10°、15°、20°，重復步驟①。

③處理相關數據得到“升力與迎角的關系”如圖乙。

(1)本實驗得出的結論是_____；

(2)小明若要進一步探究“飛機的升力與其飛行速度的關系”。利用現有器材，如何完成實驗操作？寫出實驗步驟，畫出實驗數據的記錄表格_____；

(3)資料顯示：本實驗結論與實際相符，且飛機迎角一定時，飛行速度越大升力也越大。若某飛機以500km/h做水平勻速直線飛行時的迎角為θ1，而以800km/h做水平勻速直線飛行時的迎角為θ2（θ1、θ2均小于15°）。請比較θ1、θ2的大小關系_____。

Answer 1

【答案】見解析 見解析 θ1＞θ2

【解析】

(1)[1]由圖乙知道，飛機以一定的速度飛行時，迎角從0°到20°，隨著迎角的增大，飛機所受升力先增大后減小，15°附近時達到最大。

(2)[2]小明若要進一步研究“飛機的升力與其飛行速度的關系”需要控制仰角相同，改變飛行速度，實驗中通過改變電風扇的檔位來改變風速大小；所以步驟為：

①閉合電風扇的開關，調節檔位使其風速v最大，并使分級模型的迎角為θ；記錄測力計的示數F，并計入表格；

②保持電風扇與飛機模型的距離不變，迎角為θ不變，調節電風扇檔位使其風速v變小，記錄測力計的示數F，并計入表格，如下表：

風速v
彈簧測力計示數F

(3)[3]飛機在水平勻速直線飛行時升力一定，根據“飛機迎角一定時，飛行速度越大升力也越大”知飛行時升力一定，速度越大，仰角越小，所以θ1＞θ2。