拓展创新
风洞实验
在设计飞机等飞行器时，空气对飞行器产生的阻力是难以通过计算得到的。于是，科学家想出了一个办法，按一定比例做出缩小的飞行器模型，将其置于洞状空间内，从洞的一端按预定的速度向飞行器模型吹风，以了解实际飞行器的空气动力学特性，这种实验装置叫作风洞。风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。
如图 8.5 - 15 所示是我国生产的大型客机 C919 的风洞实验。根据相对性原理，飞机在静止空气中飞行所受的空气动力，与飞机静止不动，空气以同样的速度反方向吹来两者的作用效果是一样的。由于迎风面积巨大的气流以飞机飞行的速度吹过来，其动力消耗是惊人的，所以根据相似性原理，可以将飞机做成几何相似的小尺度模型，气流速度在一定范围内也可以低于飞机的飞行速度，利用实验结果可以推算出真实飞行时作用于飞机的空气动力。

风洞实验尽管有局限性，但优点也很明显：①能比较准确地控制实验条件，如气流的速度、压力、温度等；②实验在室内进行，受气候条件和时间的影响小，模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便；③实验项目和内容多种多样，实验结果的精确度较高；④实验比较安全，而且效率高、成本低。因此，风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面，以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中，都有广泛应用。
阅读短文后，回答下面的问题。
(1)风洞实验的理论依据是运动相对性原理和原理。
(2)研制客机 C919 时，将飞机模型放在风洞中固定不动，让风(流动的空气)高速迎面吹来，从而模拟飞机在空气中高速运动的情形。飞机模型相对于风是(填“运动”或“静止”)的。
(3)如图 8.5 - 15 所示，风洞中气流速度增大时，机翼上表面气体压强(填“大于”“小于”或“等于”)机翼下表面气体压强。
(4)请你展开想象，就风洞实验这一技术设计理念，举例说明还可以应用的方面：(举一例即可)。

流体压强与流速的关系
运动
小于
测试高速列车行驶

【解析】
1. 风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流体压强与流速的关系原理。
2. 飞机模型固定不动，风高速迎面吹来，以风为参照物，飞机模型位置发生变化，故飞机模型相对于风是运动的。
3. 根据流体压强与流速的关系，流速越大压强越小，机翼上表面气体流速大于下表面，因此机翼上表面气体压强小于下表面气体压强。
4. 风洞实验的理念可应用于测试高速列车行驶时的空气动力特性。
【答案】
(1) 流体压强与流速的关系
(2) 运动
(3) 小于
(4) 测试高速列车行驶（合理即可）
【知识点】
运动的相对性、流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合风洞实验考查物理知识在科技研发中的实际应用，体现理论联系实际的思想，提升知识应用能力。
【难度系数】
0.6