第8章 实 践 制作能升空的飞机模型 -【勤径学升】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步练测配套教师用书（沪科版2024）

小华注意到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他想飞机升力大小和哪些因素有关呢？ 【进行猜想】飞机的升力大小可能与机翼面积、飞机飞行速度和机翼仰角(机翼下表面与水平面的夹角)有关。 【设计实验】 小华和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在弹簧测力计的下方，实验装置如图所示。用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。当鼓风机向右吹风时，“机翼”向上飞升，“机翼”获得升力的原理是流体中流速越大的位置压强越小。 1题图 【进行实验】 (1)为了研究“机翼”获得的升力大小和仰角的关系，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”仰角的大小，观察并记录弹簧测力计的示数。 (2)为了研究“机翼”获得的升力大小和机翼面积的关系，应保持机翼仰角和风速不变，只改变机翼面积的大小，观察并记录弹簧测力计的示数。 (3)实验数据记录在下表(每次吹风前弹簧测力计的示数均为3.5 N)： 机翼 仰角 机翼面 积/cm2 弹簧测力 计示数/N 机翼 仰角 机翼面 积/cm2 弹簧测力 计示数/N 0° (水平) 275 3.2 较大 275 2.9 395 3.0 395 2.8 566 2.6 566 2.3 较小 275 3.0 最大 275 3.1 395 2.9 395 2.9 566 2.4 566 2.7 【实验分析】 (4)在上述实验中，吹风前后弹簧测力计示数的差值，即为“机翼”获得升力的大小。 (5)分析表中数据可以得出结论：当“机翼”的面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力先增大后减小(选填“先增大后减小”或“先减小后增大”)。 (6)当“机翼”的仰角和风速相同时，“机翼”面积增大，获得的升力越大。 飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外，是否还与迎角大小有关？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按如图甲所示方式进行如下实验。 2题图 ①闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。 ②改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤①。 ③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙所示。 本实验得出的结论是飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15°附近时达到最大。 学科网（北京）股份有限公司 $$