飞机的迎角

题目 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、飞机模型按图甲方式进行如下实验。

 

①闭合电风扇的开关，调节档位使其风速最大，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。

（1）本实验得出的结论是：                                                。

（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材，从控制变量的角度考虑，需要进行哪两项操作？

①                                ；②                                。

（3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ₁，而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ₂（θ₁、θ₂均小于15°）。θ₁、θ₂的大小关系：        。

解析（1）由图乙可以看出：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；

（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同，改变飞行速度，实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小；

（3）飞机在水平匀速直线飞行时升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”可知，飞行时升力一定，速度越大，仰角越小，所以θ₁＞θ₂。

答案（1）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°时升力达到最大；（或飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到15°，随着迎角的增大，飞机所受升力增大，迎角从15°到20°，随着迎角的增大，飞机所受升力减小） （2）①控制仰角相同；②改变电风扇的挡位来改变风速大小；（3）θ₁＞θ₂。