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(共35张PPT)
第14课
认识无人机
（浙教版）九年级
全
01
教学目标
02
新知导入
03
无人机的组成
04
无人机的应用
05
随堂练习
06
扩展延伸
08
板书设计
07
课堂小结
01
教学目标
1、信息意识：能够认识到无人机在信息获取和传递方面的重要作用，了解其作为一种新兴信息技术工具的价值。
2、计算思维：理解无人机的基本工作原理，包括飞行控制、传感器数据处理等方面的逻辑关系。
3、数字化学习与创新：利用数字化资源，如在线视频、文档和论坛等，深入了解无人机的相关知识和技术。
4、信息社会责任：了解无人机使用的法律法规和道德规范，认识到不当使用无人机可能带来的安全风险和社会问题。
02
新知导入
通过学习认识无人机的主要组成部分及其功能，了解无人机在实际生活中常见的应用。
探究：
1、根据你的经验或想象，你觉得无人机有哪些关键的组成部分和功能
2、人类可以利用无人机做什么
02
新知导入
随着科技的不断进步，各种无人装备层出不穷，无人机也逐渐进人大众视野。随着无人机的用途越来越广泛，它与人们的联系也日渐紧密。
03
无人机的组成
无人机可以被简单理解为无人驾驶的飞机，它是利用无线电遥控设备和控制系统操控的不载人飞机。无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂的空中飞行任务和各种负载任务，可以被看作“会飞的机器人”。
常见的无人机主要由机身系统、动力系统、飞控系统、导航系统、机载设备、图传系统、地面控制系统等部分组成。
03
无人机的组成
1.机身系统
无人机的机身系统一般包括机架、起落架和桨叶保护罩等。机架是无人机的主体，电机、螺旋桨、电路板、传感器等众多设备都安装在机架上。起落架是无人机唯一接触地面的部位，用来支撑无人机的停放，也为无人机的降落起缓冲作用。桨叶保护罩并不是所有无人机都有，它用来保护飞行中的螺旋桨，防止高速旋转的螺旋桨碰到障碍物而使无人机坠落。
03
无人机的组成
2.动力系统无人机的动力系统主要由电机、螺旋桨和电池组成，为无人机的飞行提供动力。电机如图14-1所示。
03
无人机的组成
3.飞控系统
无人机的飞控系统全称为飞行控制系统，可控制无人机的飞行姿态，并能够控制无人机进行自主或半自主飞行，包括起飞、空中飞行、执行任务和返回等整个飞行过程，是无人机的大脑。
03
无人机的组成
4.导航系统
导航系统可以向无人机提供空间坐标、速度、飞行姿态、障碍等信息，引导无人机按照指定航线飞行，相当于无人机的主官。
03
无人机的组成
5.机载设备
根据不同的飞行任务，无人机可以搭载不同的设备，如航拍相机、测绘激光雷达、农药喷洒设备、激光测距仪器、红外相机、救生设备等。
03
无人机的组成
6.图传系统
图传系统是指视频传输装置，具有图像传输质量高、带宽占用少、传输延时低等特点，可将无人机在空中拍摄的画面实时发送给地面接收端，供操作者观看。
03
无人机的组成
7.地面控制系统
可让地地面控制系统(也称为地面站)是无人机系统的重要组成部分，由操作人员有效地对无人机的飞行姿态和工作状态进行控制和监视，完成无人机飞行遥控、任务规划、飞行路径规划、飞行数据显示、图像显示、发送飞行程序指令等。
04
无人机的组成
亲身体验
无人机在未来生活中会有哪些应用
机身：由轻质高强度材料制成，为其他部件提供支撑，兼具空气动力学优化设计。
电机：无刷直流电机，提供动力。
电池：锂聚合物电池，提供能量。
螺旋桨：旋转产生升力。
飞控系统：无人机的 “大脑”，包含传感器（如陀螺仪、加速度计、气压计、GPS 等）和控制芯片，处理数据并控制飞行姿态和轨迹。
04
无人机的组成
新知拓展
根据你的经验或想象，你觉得无人机有哪些关键的组成部分和功能
机身：由轻质高强度材料制成，提供支撑，考虑空气动力学。
飞控系统：“大脑”，含传感器（如陀螺仪、加速度计、气压计、GPS 等）和控制芯片，处理数据控制飞行。
通信系统：实现与地面控制站等通信，有无线模块和天线，方式有 Wi-Fi、蓝牙、4G/5G 等。
载荷系统：根据用途搭载相机、传感器、货物等。
04
无人机的组成
新知拓展
根据你的经验或想象，你觉得无人机有哪些关键的组成部分和功能
功能：
飞行控制：稳定起飞、悬停、飞行和降落，自动避障。
数据采集与传输：采集环境数据并传输，航拍无人机可拍摄并传输照片视频。
任务执行：根据需求执行农业植保、物流配送、巡检等任务，可自动化执行。
远程控制与监控：用户远程控制，地面站监控飞行状态和任务执行情况。
04
无人机的组成
新知拓展
04
无人机的应用
无人机具有机动性强、结构轻、费用成本低、可回收、安全性高等优点，在越来越多的场景中得以应用，如智慧农业、搜索救援、电力巡查、庆典表演、物流配送、建筑检测、环境监测等。
04
无人机的应用
农用无人机成为现代化农业“新标配”，利用无人机技术可以有效监测农作物的生长、病虫害、灌溉等。在遥感技术支持下，无人机技术可以通过航拍综合了解农田面积、土壤变异、农作物类型和生长变化，从而发现人眼看不见的病虫害迹象。
04
无人机的应用
在农作物喷洒方面，由于无人机在空中飞行，自身重量轻、体积小，航线设置灵活，速度自行控制，喷洒的覆盖面积广，可轻松实现复杂地形农田的农药喷洒作业，而且药液喷洒均匀，农药损失少，既避免浪费又省时高效(如图 14-2)。
图14-2 无人机在农业方面的应用
04
无人机的应用
在生活中不可避免会遇到一些灾害，如地震、火灾、泥石流等。当灾害发生的时候，需要及时了解灾害情况。利用无人机可以帮助救援队伍更好地了解事态，提供关键信息，以便及时采取行动，提高搜救效率，弥补人工搜救的不足。图14-3是无人机进入火灾现场的画面。
图14-3 无人机进入火灾现场
04
无人机的应用
无人机在电力巡检中也有很大的用处。装配有高清数码摄像机和照相机以及卫星定位系统的无人机可以定期实现沿电网进行定点自主巡航(如图14-4)，开展全线排查，以确保电网的安全，也有利于加大对线路重点区域的巡检力度。
04
无人机的应用
开动脑筋
无人机在未来生活中会有哪些应用
物流配送：实现最后一公里配送、偏远地区配送、紧急物资运输1。
农业生产：进行农场测绘、作物考察、田间试验、精准施肥施药、播种等。
城市管理：用于城市规划、市容监察、公共设施安全检测、交通管理等。
应急救援：搜索救援、运送物资、灾情评估、火灾监测与扑救等。
影视娱乐：进行影视航拍、综艺直播、个人娱乐拍摄等。
新闻报道：快速到达现场，提供多角度新闻画面。
安保巡逻：对特定区域进行巡逻、监控，保障安全。
科学研究：进行气象观测、地质勘探、生态环境监测等。
04
无人机的组成
新知拓展
人类可以利用无人机做什么
人类可利用无人机在商业、公共服务、科学研究和个人娱乐等领域发挥作用。商业上可用于物流配送、影视拍摄、农业植保和测绘等；公共服务领域可进行应急救援、环境监测、交通管理和电力巡检；科学研究方面可用于气象观测、生态研究和考古研究；个人娱乐领域可供航拍爱好者使用和参与竞技比赛。
04
无人机的组成
新知拓展
05
随堂练习
通过网络搜索，列举至少三种不同类型的无人机，并分别列举一种具体应用场景。
1.多旋翼无人机：
（1）特点：具有三个及以上旋翼轴，机械结构简单，可通过改变不同旋翼之间的相对转速来控制单个动力轴推进力的大小。能垂直起降、悬停能力强、灵活机动，适应狭小区域操作，但续航时间相对较短、巡航速度较低、载荷能力相对较小。
（2）农业植保：多旋翼无人机可以进行农药、肥料、种子等的喷洒和播撒作业。其灵活的飞行能力可以适应不同形状和地形的农田，并且能够精准地控制喷洒量和播撒范围，提高农业生产的效率和质量，减少人工操作的劳动强度和农药对人体的危害。
05
随堂练习
2.固定翼无人机：
特点：由动力装置产生前进的推力或拉力，由机体上固定的机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的无人航空器。飞行形态是人类掌握的最高效的飞行方式，具有续航时间长、巡航速度高、载荷能力大、高空和远距离飞行能力强、抗风能力好等优点，但需要较长的起降跑道，无法垂直起降，对起降场地要求较大。
物流运输（未来潜在应用）：在一些偏远地区、岛屿或者交通不便的地区，固定翼无人机可以用于货物的远程运输。凭借其长续航和高速度的优势，能够快速地将货物送达目的地，提高物流配送的效率和覆盖范围。不过，目前固定翼无人机物流运输还面临着一些技术和法规方面的挑战，尚未广泛应用。
05
随堂练习
垂直起降固定翼无人机：
特点：结合了多旋翼和固定翼的优势，既能垂直起降，又具有固定翼飞行距离长、速度快、高度高的优点，弥补了多旋翼续航短、速度慢、飞行高度较低以及固定翼起降对场地要求高的不足。
应急救援：在地震、洪水、火灾等自然灾害发生时，垂直起降固定翼无人机可以迅速到达现场，进行灾情监测、人员搜索、物资投放等工作。其不受地形限制的特点，能够在复杂的环境中执行任务，为救援工作提供重要的信息和物资支持。
06
拓展延伸
1、无人机物流
06
拓展延伸
2、无人机与其他科技的融合
人工智能与无人机
讲解人工智能在无人机中的应用，如自动避障、目标识别、路径规划等。让学生了解人工智能如何使无人机更加智能和高效。
可以举例说明一些具有人工智能功能的无人机产品，以及它们在实际应用中的优势。
5G 通信与无人机
探讨 5G 通信技术对无人机的影响，如高速的数据传输、低延迟的控制等。
介绍 5G 网络下无人机在实时视频传输、远程控制等方面的新应用场景。
06
拓展延伸
3、无人机的未来发展趋势
微型化和便携化：预测未来无人机将变得更加小巧轻便，便于携带和操作。可以让学生想象微型无人机在日常生活中的应用，如个人娱乐、室内监测等。
多功能集成：讨论无人机可能集成更多的功能，如环境监测、医疗急救、娱乐互动等。激发学生的创新思维，让他们思考未来无人机还可以具备哪些功能。
可持续能源应用：介绍无人机在可持续能源方面的发展趋势，如太阳能、氢能等清洁能源的应用。引导学生关注环保和可持续发展问题。
07
课堂小结
本次课程我们认识了无人机。了解到不同类型无人机的特点，如多旋翼无人机灵活但续航短，固定翼无人机续航长但起降要求高，垂直起降固定翼无人机结合两者优势。我们还学习了无人机的主要组成部件，包括机身、动力系统和飞控系统等。同时探讨了无人机在未来生活中的广泛应用，如物流配送、农业生产、应急救援等。希望同学们对无人机这一新兴科技有了更深入的认识。
08
板书设计
预测原理探究
一、无人机的组成
二、无人机的应用
课后作业：
如果有条件，可以参观当地的科技馆、无人机展览或相关企业，写一篇观后感，分享你在参观过程中的收获和体会。
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信息技术 第14课 认识无人机
课题 认识无人机 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 九年级
教材分析 《认识无人机》该课时教材编排了“无人机的组成—无人机的应用”的系列学习活动，旨在让学生了解无人机的组成，能归纳无人机的组成的特点;通过体验无人机的组成，初步理解无人机应用的原理;能根据实际需要选择合适的无人机应用，具有理解无人机的意识。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合九年级学生认知特点。
教学目标 1、信息意识：能够认识到无人机在信息获取和传递方面的重要作用，了解其作为一种新兴信息技术工具的价值。 2、计算思维：能够分析无人机在执行特定任务时所需的计算资源和算法，如路径规划、避障等问题。 3、数字化学习与创新：利用数字化资源，如在线视频、文档和论坛等，深入了解无人机的相关知识和技术。 4、信息社会责任：了解无人机使用的法律法规和道德规范，认识到不当使用无人机可能带来的安全风险和社会问题。
重点 一、无人机的组成二、无人机的应用
难点 1、无人机的组成
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 通过学习认识无人机的主要组成部分及其功能，了解无人机在实际生活中常见的应用。探究：1、根据你的经验或想象，你觉得无人机有哪些关键的组成部分和功能 2、人类可以利用无人机做什么 随着科技的不断进步，各种无人装备层出不穷，无人机也逐渐进入大众视野。随着无人机的用途越来越广泛，它与人们的联系也日渐紧密。 学生之间的相互讨论有关无人机的话题。 帮助学生理解如何使用无人机和它的构造及其原理。
讲授新课 一 、无人机的组成 无人机可以被简单理解为无人驾驶的飞机，它是利用无线电遥控设备和控制系统操控的不载人飞机。无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂的空中飞行任务和各种负载任务，可以被看作“会飞的机器人” 常见的无人机主要由机身系统、动力系统、飞控系统、导航系统、机载设备、图传系统、地面控制系统等部分组成。1.机身系统无人机的机身系统一般包括机架、起落架和桨叶保护罩等。机架是无人机的主体，电机、螺旋桨、电路板、传感器等众多设备都安装在机架上。起落架是无人机唯一接触地面的部位，用来支撑无人机的停放，也为无人机的降落起缓冲作用。桨叶保护罩并不是所有无人机都有，它用来保护飞行中的螺旋桨，防止高速旋转的螺旋桨碰到障碍物而使无人机坠落。2.动力系统无人机的动力系统主要由电机、螺旋桨和电池组成，为无人机的飞行提供动力。电机如图14-1所示。 3.飞控系统 无人机的飞控系统全称为飞行控制系统，可控制无人机的飞行姿态，并能够控制无人机进行自主或半自主飞行，包括起飞、空中飞行、执行任务和返回等整个飞行过程，是无人机的大脑。 4.导航系统 导航系统可以向无人机提供空间坐标、速度、飞行姿态、障碍等信息，引导无人机按照指定航线飞行，相当于无人机的主官。 5.机载设备 根据不同的飞行任务，无人机可以搭载不同的设备，如航拍相机、测绘激光雷达、农药喷洒设备、激光测距仪器、红外相机、救生设备等。 6.图传系统 图传系统是指视频传输装置，具有图像传输质量高、带宽占用少、传输延时低等特点，可将无人机在空中拍摄的画面实时发送给地面接收端，供操作者观看。 7.地面控制系统 可让地地面控制系统(也称为地面站)是无人机系统的重要组成部分，由操作人员有效地对无人机的飞行姿态和工作状态进行控制和监视，完成无人机飞行遥控、任务规划、飞行路径规划、飞行数据显示、图像显示、发送飞行程序指令等。亲身体验通过上网搜索各种类型的无人机，认识其主要组成部件。以下是常见几种类型无人机的主要组成部件： 多旋翼无人机： 机身：由轻质高强度材料制成，为其他部件提供支撑，兼具空气动力学优化设计。电池：锂聚合物电池，提供能量。螺旋桨：旋转产生升力。 飞控系统：无人机的“大脑”，包含传感器（如陀螺仪、加速度计、气压计、GPS 等）和控制芯片，处理数据并控制飞行姿态和轨迹。新知拓展根据你的经验或想象，你觉得无人机有哪些关键的组成部分和功能 机身：由轻质高强度材料制成，提供支撑，考虑空气动力学。飞控系统：“大脑”，含传感器（如陀螺仪、加速度计、气压计、GPS 等）和控制芯片，处理数据控制飞行。通信系统：实现与地面控制站等通信，有无线模块和天线，方式有 Wi-Fi、蓝牙、4G/5G 等。载荷系统：根据用途搭载相机、传感器、货物等。功能：飞行控制：稳定起飞、悬停、飞行和降落，自动避障。数据采集与传输：采集环境数据并传输，航拍无人机可拍摄并传输照片视频。任务执行：根据需求执行农业植保、物流配送、巡检等任务，可自动化执行。远程控制与监控：用户远程控制，地面站监控飞行状态和任务执行情况。二 、无人机的应用无人机具有机动性强、结构轻、费用成本低、可回收、安全性高等优点，在越来越多的场景中得以应用，如智慧农业、搜索救援、电力巡查、庆典表演、物流配送、建筑检测、环境监测等。 农用无人机成为现代化农业“新标配”，利用无人机技术可以有效监测农作物的生长、病虫害、灌溉等。在遥感技术支持下，无人机技术可以通过航拍综合了解农田面积、土壤变异、农作物类型和生长变化，从而发现人眼看不见的病虫害迹象。 在农作物喷洒方面，由于无人机在空中飞行，自身重量轻、体积小，航线设置灵活，速度自行控制，喷洒的覆盖面积广，可轻松实现复杂地形农田的农药喷洒作业，而且药液喷洒均匀，农药损失少，既避免浪费又省时高效(如图 14-2)。 在生活中不可避免会遇到一些灾害，如地震、火灾、泥石流等。当灾害发生的时候，需要及时了解灾害情况。利用无人机可以帮助救援队伍更好地了解事态，提供关键信息，以便及时采取行动，提高搜救效率，弥补人工搜救的不足。图14-3是无人机进入火灾现场的画面。 无人机在电力巡检中也有很大的用处。装配有高清数码摄像机和照相机以及卫星定位系统的无人机可以定期实现沿电网进行定点自主巡航(如图14-4)，开展全线排查，以确保电网的安全，也有利于加大对线路重点区域的巡检力度。开动脑筋无人机在未来生活中会有哪些应用 物流配送：实现最后一公里配送、偏远地区配送、紧急物资运输。农业生产：进行农场测绘、作物考察、田间试验、精准施肥施药、播种等。城市管理：用于城市规划、市容监察、公共设施安全检测、交通管理等。应急救援：搜索救援、运送物资、灾情评估、火灾监测与扑救等。影视娱乐：进行影视航拍、综艺直播、个人娱乐拍摄等。新闻报道：快速到达现场，提供多角度新闻画面。安保巡逻：对特定区域进行巡逻、监控，保障安全。科学研究：进行气象观测、地质勘探、生态环境监测等。新知拓展人类可以利用无人机做什么 人类可利用无人机在商业、公共服务、科学研究和个人娱乐等领域发挥作用。商业上可用于物流配送、影视拍摄、农业植保和测绘等；公共服务领域可进行应急救援、环境监测、交通管理和电力巡检；科学研究方面可用于气象观测、生态研究和考古研究；个人娱乐领域可供航拍爱好者使用和参与竞技比赛。三、随堂练习通过网络搜索，列举至少三种不同类型的无人机，并分别列举一种具体应用场景。多旋翼无人机：（1）特点：具有三个及以上旋翼轴，机械结构简单，可通过改变不同旋翼之间的相对转速来控制单个动力轴推进力的大小。能垂直起降、悬停能力强、灵活机动，适应狭小区域操作，但续航时间相对较短、巡航速度较低、载荷能力相对较小、抗风能力较差。（2）农业植保：多旋翼无人机可以进行农药、肥料、种子等的喷洒和播撒作业。其灵活的飞行能力可以适应不同形状和地形的农田，并且能够精准地控制喷洒量和播撒范围，提高农业生产的效率和质量，减少人工操作的劳动强度和农药对人体的危害。 2.固定翼无人机：（1）特点：由动力装置产生前进的推力或拉力，由机体上固定的机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的无人航空器。飞行形态是人类掌握的最高效的飞行方式，具有续航时间长、巡航速度高、载荷能力大、高空和远距离飞行能力强、抗风能力好等优点，但需要较长的起降跑道，无法垂直起降，对起降场地要求较大。（2）物流运输（未来潜在应用）：在一些偏远地区、岛屿或者交通不便的地区，固定翼无人机可以用于货物的远程运输。凭借其长续航和高速度的优势，能够快速地将货物送达目的地，提高物流配送的效率和覆盖范围。不过，目前固定翼无人机物流运输还面临着一些技术和法规方面的挑战，尚未广泛应用。3.垂直起降固定翼无人机： （1）特点：结合了多旋翼和固定翼的优势，既能垂直起降，又具有固定翼飞行距离长、速度快、高度高的优点，弥补了多旋翼续航短、速度慢、飞行高度较低以及固定翼起降对场地要求高的不足。 （2）应急救援：在地震、洪水、火灾等自然灾害发生时，垂直起降固定翼无人机可以迅速到达现场，进行灾情监测、人员搜索、物资投放等工作。其不受地形限制的特点，能够在复杂的环境中执行任务，为救援工作提供重要的信息和物资支持。四 、知识拓展1、无人机运输快递2、无人机与其他科技的融合:3、无人机的未来发展趋势: 学生之间互相讨论无人机的组成是什么学生通过观看课件和听老师讲解，了解无人机的实际应用。学生查找资料，相互讨论对于本堂课中老师提出的问题进行解答。学习知识拓展。 帮助学生积极融入课堂，提高学生学习积极性。 学生通过边看边听的形式了解无人机的应用。 让学生巩固本堂课的内容，加深学生对所学知识的印象。让学生通过视频思考，进一步加深对课堂所学内容的理解。
布置作业 如果有条件，可以参观当地的科技馆、无人机展览或相关企业，写一篇观后感，分享你在参观过程中的收获和体会。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 本次课程我们认识了无人机。了解到不同类型无人机的特点，如多旋翼无人机灵活但续航短，固定翼无人机续航长但起降要求高，垂直起降固定翼无人机结合两者优势。我们还学习了无人机的主要组成部件，包括机身、动力系统和飞控系统等。同时探讨了无人机在未来生活中的广泛应用，如物流配送、农业生产、应急救援等。希望同学们对无人机这一新兴科技有了更深入的认识。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、无人机的组成二、无人机的应用 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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