资源简介

无人机原理与设计制作
第二单元 第1-2课时
飞机飞行时的受力分析
学情分析：
本单元是关于飞行器的空气动力学基础与飞机构造的理论基础内容。相对于初中航模组的课程来说，可以对讲解内容的难度与深度上略作提升。由于本课是选修课程，一方面学生对无人机的内容有一定的兴趣，但同时大部分学生也不愿意花太多的力气在这些理论知识的学习上。
教学目标：
了解飞机飞行过程中所受的力，会画受力示意图，并了解各个力的来源
掌握波努力方程在机翼设计中的应用
学会利用已有知识科学分析来解释一些机械原理。
教学重点：
波努力方程与翼面上的受力分析。
固定翼与旋翼的升力区别
教学难点：
飞机飞行时翼面上的受力
教学过程：
教学环节
教学内容
学生活动
设计思路与实施要点
板书或PPT
引入
牛顿第三定律内容复习
回答问题
复习引入
在空中做匀速直线运动的受力分析
受力分析
知识点应用
原有知识的拓展与应用
几种基本飞行动作中的受力情况：加速、减速、上升、下降
回答
将飞机看成质点
飞机不同飞行姿态的受力分析
小组讨论
飞机不再能看成质点，需要考虑飞机不同部位的受力情况
抬头上升：机头升力〉机尾升力 总升力>总重力
低头俯冲：机头升力<机尾升力，总升力<总重力
翻滚：两侧机翼升力不平衡
盘旋：飞机尾翼受水平方向推力
波努力原理讲解
飞机阻力、拉力与重力的分析
回答
升力分析：
提问：哪个力提供了飞机的升力？
思考
升力——
浮力？风力？引擎动力？……
问题分解：（1）升力的施力对象是谁？
（2）效果力与性质力的概念，升力对应的是哪一种性质力？
机翼上下的压强差是如何产生的？
回答问题
波努力原理虽然有部分同学已经接触过，但对多数同学来说理解上仍有难度。
波努力方程给出
波努力方程
拓展应用
波努力原理在其它领域的应用
迎角的影响
飞机起飞时抬升机头的原因？
回答
迎角与升力的定性关系
讨论，画图
这虽然是一个新的知识，但力学功底比较扎实的学生可以自行推出。因而通过小组讨论的方式来处理 。
扩展：飞机失速的概念与受力情况
以上两个知识点的综合应用
视频演示
波努力力的风洞实验
飞机失速的视频演示
观看
视频片断
旋翼飞行器的受力
直升机悬停时的受力分析
画图
直升机的升力分析
直升机升力的来源：
牛三定律
螺旋桨上的受力分析
扭矩与尾桨。尾桨的转速与安装位置如何确定
总结与反思
固定翼飞行器和直升机在受力上有哪些共同观点和不同点
小组讨论
根据课堂实施情况，学生讨论时给与必要的讨论要点

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