在觀看“十一*”閲兵儀式時，有同學注意到到：①飛機在起飛和航行時機翼的仰角不同；②飛機越大其機翼越大。他想探...

問題詳情：

在觀看“十一*”閲兵儀式時，有同學注意到到：

①飛機在起飛和航行時機翼的仰角不同；

②飛機越大其機翼越大。他想探究“機翼獲得升力的大小與機翼仰角、機翼面積有什麼關係？”（注：機翼仰角為機翼下表面與水平面的夾角，機翼面積指機翼在水平面上投影的面積）於是，他和興趣小組的同學們一起利用塑料泡沫等材料自制了三個質量相同、形狀相同、面積不同的機翼模型，將其固定在測力計上，在機翼模型的正前方用電扇迎面吹風，來模擬飛機起飛時的氣流，實驗裝置如圖所示。（每次吹風前托盤測力計的示數均為3.5N）。

（1）每次實驗數據記錄如上表，在實驗中，當機翼仰角為0°，機翼面積為395釐米2時，機翼獲得升力的大小為________。

（2）在上述實驗中，飛機是如何獲得升力的？________。

（3）通過分析數據可以得出結論：①________； ②________。

【回答】

（1）0.5N；（2）機翼上方空氣流速大，壓強小；下方的空氣流速小，壓強大，這個壓強差使飛機獲得一個向上的升力；（3）①機翼獲得的升力大小與機翼仰角大小無明顯關係；②當機翼質量、形狀、仰角和風速相同時，機翼面積越大，獲得的升力越大。

【解析】（1）在上述實驗中，“機翼”獲得升力的大小等於吹風前後測力計示數的變化量（或差值、減小量），由題圖可知，每次吹風前托盤測力計的示數均為3.5N，當機翼仰角為0°，機翼面積為395cm2時，吹風后的托盤測力計的示數為3.0N，所以，機翼獲得升力的大小為 F升＝F前﹣F後＝3.5N﹣3.0N＝0.5N；（2）由圖可知，機翼上凸下平，用電扇迎面吹風時，機翼上方的空氣流速大於下方的空氣流速，由流體壓強與流速的關係可知，機翼上方的空氣壓強小於下方的空氣壓強，這樣機翼的上下方形成向上的壓強差獲得向上的升力；（3）分析表中數據可知：①當質量、形狀、機翼面積和風速相同時，仰角增大，獲得的升力有時大、有時小，所以獲得的升力不一定增大，即機翼獲得的升力大小與機翼仰角大小無明顯關係；②當質量、形狀、仰角和風速相同時，機翼面積越大，獲得的升力越大；

知識點：流體壓強與流速的關係

題型：實驗,探究題