无人机概论电子教案-7 任务二 了解无人机结构和基本飞行原理

章节名称任务二了解无人机结构和基本飞行原理（第一部分：固定翼无人机）授课安排2课时（90分钟），理论讲授+实物观察+小组讨论结合教学目的知识目标：1.掌握固定翼无人机的结构组成及各部件作用；2.理解固定翼飞行的四大作用力及升力产生原理；3.了解固定翼飞行性能指标。

技能目标：1.能识别固定翼各结构部件并描述参数；2.能分析水平飞行时的受力平衡。

素质目标：1.培养系统观察与逻辑分析能力；2.树立工程严谨性意识。教学重点1.固定翼无人机的核心结构（机身、机翼、尾翼、起落架）及作用；2.升力产生的伯努利原理；3.飞行四大作用力的平衡关系。教学难点1.机身结构类型（桁梁式、桁条式等）的区别与应用场景；2.诱导阻力、干扰阻力等阻力类型的辨析；3.纵向稳定性与重心、焦点位置的关系。教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图（含思政融入点）时长课程引入案例导入：固定翼无人机在电力巡检中的应用1.播放“固定翼无人机电力线路巡检”短视频（3分钟），提问：“为什么固定翼无人机适合长距离巡检？其结构和飞行方式与我们常见的多旋翼有何不同？”

2.展示实训室固定翼无人机实物，引出本节课主题“固定翼的结构与飞行原理”。1.观看视频，结合生活经验思考问题；

2.观察实物，初步感知固定翼的外形特征（有机翼、尾翼等）。以行业应用案例激发兴趣，通过实物观察建立直观认知，渗透“无人机技术服务行业发展”的理念。8分钟课程实施一、固定翼无人机的结构组成（1.机身；2.机翼；3.尾翼；4.起落架；5.发动机）1.结合实物和结构图，逐一讲解各结构：

-机身：对比构架式、桁梁式、桁条式、硬壳式结构的特点及应用（如硬壳式用于小型无人机，桁梁式用于载重机型）；

-机翼：解析翼梁、翼肋、蒙皮的作用，强调“升力核心部件”；

-尾翼：区分水平尾翼（升降舵）、垂直尾翼（方向舵）、V型尾翼的功能；

-起落架：对比前三点式与后三点式的稳定性差异。

2.发放结构部件示意图，标注关键参数（如翼展、轴距）。1.记录各结构的类型、作用及参数；

2.分组观察实物：每组领取1台固定翼无人机，识别机身结构类型、尾翼形式及起落架类型，并填写观察表。理论结合实物观察，帮助学生建立“结构决定功能”的工程思维；通过不同结构的应用场景分析，培养严谨的参数匹配意识。25分钟二、固定翼飞行的四大作用力（升力、重力、拉力/推力、阻力）1.绘制受力示意图，讲解四大作用力的定义：

-升力：用伯努利原理演示（两张纸中间吹气靠拢），说明机翼上下表面流速差产生压力差；

-阻力：分类讲解摩擦阻力、压差阻力、干扰阻力、诱导阻力的成因（如诱导阻力与升力伴生）。

2.提问：“水平匀速飞行时，四大作用力如何平衡？”1.观察伯努利原理演示，记录升力产生的关键条件；

2.绘制受力平衡图，标注各力的方向及平衡关系；

3.讨论：“为什么高速飞行时要减小迎风面积？”通过实验演示直观理解抽象原理；阻力类型的辨析突破难点，渗透“细节决定性能”的工程严谨性思政点。20分钟三、固定翼飞行性能与稳定性1.讲解核心性能指标：最大平飞速度、巡航速度、爬升率、升限、航程的定义及影响因素（如升限与发动机推力相关）；

2.分析飞行稳定性：

-纵向稳定性：强调“重心在焦点前方”的关键条件；

-横向稳定性：结合机翼上反角的作用演示（倾斜时左右翼升力差的恢复效果）。1.列表整理性能指标的单位及应用场景（如巡航速度用于长航时作业）；

2.小组讨论：“为什么重心后移会导致无人机不稳定？”并举例说明。性能指标与行业需求结合（如电力巡检需要长航程），让学生感知技术与应用的关联；稳定性原理分析培养逻辑推理能力。15分钟四、案例分析：国产固定翼无人机“翼龙-2”的结构与性能1.展示“翼龙-2”的结构图及性能参数（最大航程4000km，升限9000m）；

2.引导学生分析：其机身采用何种结构？性能指标如何满足侦察、打击任务需求？1.结合本节课知识，匹配“翼龙-2”的结构类型与性能优势；

2.发言分享：“国产固定翼无人机的技术突破体现在哪里？”以国产先进机型为案例，激发学生民族自豪感，渗透“科技报国”的思政情怀。12分钟课程回顾与总结知识梳理+巩固提问+作业布置1.结合板书梳理：结构组成→四大作用力