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无人航拍机
无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电。表一为某型号无人航拍机的部分参数，其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积。
表一
| 额定电压/V | 6 | 额定功率/W | 42 |
| 电池容量/mAh | 1500 | 工作噪音/dB | <50 |
| 遥控距离/m | 200 | 整机质量/g | 500 |
| 充电时间/min | 200 | 电机转化效率/％ | 90 |
无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力，其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，对应关系如表二。产生的升力与风叶转速之比叫做动率，升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率。
表二
| 风叶转速/（ | 1 | 1.2 | 1.4 |
| 升力/N | 4 | ||
| 动率/（ | 1 |
（1）无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中，下列说法中正确的是________。
A．利用超声波对无人机进行遥控的
B．底座做得比较宽大，是为了减小无人机对地面的压力
C．工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．用镜头的焦距要尽量长一点
（2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，增大了无人机向上的升力。这是利用______，当风叶转速为
时，获得的向上的升力为_________N。
（3）该无人机正常工作时的电流为________A；充满电后至下一次自动充电，能够提供无人机工作的机械能为___________J。
（4）由表二数据可知，当转速为
时，无人机的动率为________
。上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为
，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为_____kg，转力效率为__________%。（
）
（5）光敏电阻是制作感光器材的常用元件，其阻值随受光强度的增加而减少。在无人机的航拍镜头中，加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度，电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加。如图乙所示，
为光敏电阻，
为定值电阻，无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与__________（光敏/定值）电阻相并联。
答案
C 力的作用是相互的 5.76 7 
5.6 65.52 71.8% 光敏
【解析】
（1）A. 无人机利用无线电进行遥控的，而不是超声波，故A错误；
B.底座做得比较宽大，是为了无人机更容易平稳着陆，保证稳定性，故B错误；
C.工作时发出的声音小于50dB，所以不会对人的听力造成损伤，故C正确；
D.摄像机的镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像；当物距增大时，像距减小，也就是当无人机高度上升时增大了物距，这时需减小镜头与感光晶片的距离，所以焦距并非越长越好，才能拍摄到清晰的画面，故D错误。
（2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，风给直升机一个反作用力进而增大了无人机向上的升力，这是利用力的作用是相互的原理；其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，所以可列：F升=kr转2，对应关系如表二，当升力为4N时，转速为
，代入上式可知k=4，F升=4r转2①，所以当风叶转速为
时，代入公式①可知，获得的向上的升力为5.76N。
（3）该无人机正常工作时额定电压6V，额定功率为42W，根据P=UI可知该无人机正常工作时的电流为
；充满电后电量为1500 mAh=1.5Ah，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电，所以至下一次自动充电用时为
，耗时能够提供无人机工作的机械能为（电机转化率为90%）：
。
（4）根据F升=4r转2，由表二数据可知，当转速为
时，无人机的升力为7.84N，又因为产生的升力与风叶转速之比叫做动率，所以动率为
;上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为
，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为
，因为升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率，每秒钟通过风叶空气重力为所以转力效率：
。
（5）如图乙所示，
为光敏电阻与
为定值电阻串联，根据串联分压原理以及实际拍摄时为了保持清晰，当外界环境光线较强时，无人机的航拍镜头中将电子镜应减小透光能力（即减小受控电压，此时所并联的电阻应减小），当外界环境光线较弱时，无人机的航拍镜头中将电子镜应增大透光能力（即增大受控电压，此时所并联的电阻应增大），又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少，而无人机的航拍镜头透光能力随着受控电压的增加而增加，所以电子镜头电路应该与光敏电阻相并联。
