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無人航拍機
無人駕駛飛機簡稱“無人機”是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置*縱的不載人飛機。如圖*所示是目前較爲流行的某型號無人航拍機，當剩餘電量減爲電池容量的10%時，無人航拍機會自動下降並停留地面等待充電。表一爲某型號無人航拍機的部分參數，其中的電池容量是指放電電流與放電總時間的乘積。
表一
額定電壓/V | 6 | 額定功率/W | 42 |
電池容量/mAh | 1500 | 工作噪音/dB | <50 |
遙控距離/m | 200 | 整機質量/g | 500 |
充電時間/min | 200 | 電機轉化效率/％ | 90 |
無人機有豎直方向的三檔風力和水平方向的兩檔風力，其中豎直方向的升力與風葉轉速的平方成正比，對應關係如表二。產生的升力與風葉轉速之比叫做動率，升力與每秒鐘透過風葉空氣重力之比爲轉力效率。
表二
風葉轉速/（ | 1 | 1.2 | 1.4 |
升力/N | 4 | ||
動率/（ | 1 |
）
）（1）無人航拍機在空中懸停、飛行、降落、航拍、降落過程中，下列說法中正確的是________。
A．利用超聲波對無人機進行遙控的
B．底座做得比較寬大，是爲了減小無人機對地面的壓力
C．工作時發出的聲音不會對人的聽力造成損傷
D．用鏡頭的焦距要儘量長一點
（2）起飛時，增大風葉的轉速，使吹向下方的風量增加，增大了無人機向上的升力。這是利用______，當風葉轉速爲
時，獲得的向上的升力爲_________N。
（3）該無人機正常工作時的電流爲________A；充滿電後至下一次自動充電，能夠提供無人機工作的機械能爲___________J。
（4）由表二數據可知，當轉速爲
時，無人機的動率爲________
。上述轉速下，若風葉的轉圈時掃過的面積爲
，空氣被吹動的速度爲3m/s，則1min內透過風葉的空氣總質量爲_____kg，轉力效率爲__________%。（
）
（5）光敏電阻是製作感光器材的常用元件，其阻值隨受光強度的增加而減少。在無人機的航拍鏡頭中，加入光敏電阻電路可自動控制進入鏡頭的光強度，電子鏡頭的透光能力隨着受控電壓的增加而增加。如圖乙所示，
爲光敏電阻，
爲定值電阻，無人機的航拍鏡頭中將電子鏡頭電路與__________（光敏/定值）電阻相併聯。
【回答】
C 力的作用是相互的 5.76 7 
5.6 65.52 71.8% 光敏
【解析】
（1）A. 無人機利用無線電進行遙控的，而不是超聲波，故A錯誤；
B.底座做得比較寬大，是爲了無人機更容易平穩着陸，保*穩定*，故B錯誤；
C.工作時發出的聲音小於50dB，所以不會對人的聽力造成損傷，故C正確；
D.攝像機的鏡頭相當於一個凸透鏡，其成像的原理是：當物距大於二倍焦距時，凸透鏡成倒立縮小的實像；當物距增大時，像距減小，也就是當無人機高度上升時增大了物距，這時需減小鏡頭與感光晶片的距離，所以焦距並非越長越好，才能拍攝到清晰的畫面，故D錯誤。
（2）起飛時，增大風葉的轉速，使吹向下方的風量增加，風給直升機一個反作用力進而增大了無人機向上的升力，這是利用力的作用是相互的原理；其中豎直方向的升力與風葉轉速的平方成正比，所以可列：F升=kr轉2，對應關係如表二，當升力爲4N時，轉速爲
，代入上式可知k=4，F升=4r轉2①，所以當風葉轉速爲
時，代入公式①可知，獲得的向上的升力爲5.76N。
（3）該無人機正常工作時額定電壓6V，額定功率爲42W，根據P=UI可知該無人機正常工作時的電流爲
；充滿電後電量爲1500 mAh=1.5Ah，當剩餘電量減爲電池容量的10%時，無人航拍機會自動下降並停留地面等待充電，所以至下一次自動充電用時爲
，耗時能夠提供無人機工作的機械能爲（電機轉化率爲90%）：
。
（4）根據F升=4r轉2，由表二數據可知，當轉速爲
時，無人機的升力爲7.84N，又因爲產生的升力與風葉轉速之比叫做動率，所以動率爲
;上述轉速下，若風葉的轉圈時掃過的面積爲
，空氣被吹動的速度爲3m/s，則1min內透過風葉的空氣總質量爲
，因爲升力與每秒鐘透過風葉空氣重力之比爲轉力效率，每秒鐘透過風葉空氣重力爲所以轉力效率：
。
（5）如圖乙所示，
爲光敏電阻與
爲定值電阻串聯，根據串聯分壓原理以及實際拍攝時爲了保持清晰，當外界環境光線較強時，無人機的航拍鏡頭中將電子鏡應減小透光能力（即減小受控電壓，此時所並聯的電阻應減小），當外界環境光線較弱時，無人機的航拍鏡頭中將電子鏡應增大透光能力（即增大受控電壓，此時所並聯的電阻應增大），又因爲光敏電阻的阻值隨受光強度的增加而減少，而無人機的航拍鏡頭透光能力隨着受控電壓的增加而增加，所以電子鏡頭電路應該與光敏電阻相併聯。
知識點：功率
題型：綜合題
