第78页

信息发布者:
B
折线

D
不会
电磁波
$3×10^{8}$
方向性好
0.148
0.592
【分析】
本题结合无人机的飞行控制系统,考查电磁波、超声波的特性以及电能与电功率的计算,解题思路如下:
1. 第(1)问:卫星处于真空环境,电磁波可在真空中传播,是卫星通信的信息载体,其在真空中的传播速度等于光速,据此可得出答案。
2. 第(2)问:超声波传感器探测障碍物,利用了超声波方向性好、遇障碍物易反射的特点,能精准通过反射波判断障碍物位置,因此填方向性好。
3. 第(3)问:先根据电能公式$W=UIt$计算电池储存的电能,注意单位转换($10000\ \mathrm{mAh}=10\ \mathrm{A}×1\ \mathrm{h}$);再根据效率算出用于飞行的有用电能,最后用公式$t=\frac{W}{P}$计算最长飞行时间,需统一单位为kW和kW·h。
【解析】
(1) 卫星定位模块利用电磁波传递信息,电磁波可在真空中传播,其在真空中的传播速度为$3×10^{8}$ m/s。
(2) 超声波具有方向性好的特点,遇到障碍物会发生反射,因此可用于探测无人机飞行时遇到的障碍物。
(3) ① 计算电池最多可提供的电能:
已知电池输出电压$U=14.8\ \mathrm{V}$,容量$10000\ \mathrm{mAh}=10\ \mathrm{A}×1\ \mathrm{h}$,根据电能公式$W=UIt$,可得:
$W=14.8\ \mathrm{V}×10\ \mathrm{A}×1\ \mathrm{h}=148\ \mathrm{Wh}=0.148\ \mathrm{kW·h}$
② 计算无人机最长飞行时间:
用于飞行的有用电能$W_{\mathrm{有}}=W×80\%=0.148\ \mathrm{kW·h}×0.8=0.1184\ \mathrm{kW·h}$
飞行功率$P=200\ \mathrm{W}=0.2\ \mathrm{kW}$,根据$t=\frac{W_{\mathrm{有}}}{P}$,可得:
$t=\frac{0.1184\ \mathrm{kW·h}}{0.2\ \mathrm{kW}}=0.592\ \mathrm{h}$
【答案】
(1) 电磁波;$3×10^{8}$
(2) 方向性好
(3) 0.148;0.592
【知识点】
1. 电磁波的传播
2. 超声波的特性
3. 电能与电功率计算
【点评】
本题紧密联系无人机科技产品,将物理基础知识与实际应用结合,既考查了电磁波、超声波的核心特性,又考查了电能与电功率的公式应用,需要学生熟练掌握概念和公式,注意单位转换的准确性。
【难度系数】
0.6