Question

4．如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景．
（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的．
（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过的电流为多少安？
（3）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA•h的电池提供．若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100瓦，则该机最多能飞行多少分钟？

Answer 1

分析 （1）物体间力的作用是相互的；
（2）根据P=UI求解额定电流；
（3）利用W=UIt计算电池储存的能量，然后利用效率公式计算电能转化为的机械能，再利用P=$\frac{W}{t}$计算时间．

解答 解：
（1）增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的；
（2）电动机的额定电压是220V，额定功率为1.1KW，故额定电流为：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{30W}{15V}$=2A；
（3）电池储存的能量：W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×10⁵J，
根据η=$\frac{{W}_{机}}{W}$可得，电能转为的机械能：W_机=W×80%=2.7×10⁵J×80%=2.16×10⁵J，
根据P=$\frac{W}{t}$可得，该机最多能飞行的时间：t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.16×1{0}^{5}J}{100W}$=2160s．
故答案为：（1）相互的；（2）通过的电流为2A；（3）该机最多能飞行2160s．

点评 此题考查流体压强和流速的关系、电功、效率和功率公式的应用，涉及到的知识点较多，综合性较强，关键是公式的灵活运用．