人教版必修一第一章第一节质点参考系和坐标系 整体设计 质点模型是高中物理提出的第一个物理模型，也是最简单的模型，对质点概念的形成以及质点模型的建立过程，教学要求是初步的.由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系，为了准确、定量地描述质点的运动，又要建立坐标系.质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，所以本教学设计是逐步展开的. 本课程的教学设计要解决两个问题：一是通过在教学中创设多样的问题情景，引导学生讨论并总结质点的概念；二是合作探究引入参考系和坐标系的意义，以及如何建立合适的参考系和坐标系，然后介绍全球卫星定位系统，让学生了解信息，拓展视野. 教学重点 1.质点、概念的建立. 2.明确参考系的概念及运动的关系. 教学难点 1.质点模型的条件判断. 2.坐标系的建立. 时间安排 1课时 三维目标 知识与技能 1.知道质点的概念及条件. 2.知道参考系的概念及作用. 3.掌握坐标系的简单应用. 过程与方法 1.体验质点的条件及意义，初步掌握“科学抽象”这种研究方法. 2.体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较.增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力. 情感态度与价值观 1.认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性,培养学生热爱自然,关心科技发展,勇于探索的精神. 2.通过分析不同参考系中的运动现象不同，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观. 课前准备 1.自制课件、羽毛、竹蜻蜓. 2.课前观察各种物体的实际运动，并能粗略描述它们的运动特点. 教学过程 导入新课 情景导入 如图1-1-1所示，静坐在汽车里的乘客，司机说他静止没动，路旁的孩子赞叹他前进得真快.一个说他静止，一个说他运动，谁说的对呢？通过这节课的学习，我们就能解决这个问题了.
固定磁场交流发电机原理模型 发电机是根据电磁感应原理来发电的，发电机首先要有磁 场，现在用一对磁铁来产生发电机的磁场，磁力线从北极到南 极。 在磁场内放入矩形线圈，线圈两端通向两个滑环，滑环通过 电刷连接到输出线上，输出线端连有负载电阻。 当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将会产生感应 电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋转时，感应电势 按正弦规律变化，在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿 色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应 电流的大小。 旋转磁场交流发电机原理模型 在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产生感应电 势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的，运动的 是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁，也就是转子，线圈 在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁 场，线圈切割磁力线产生感应电动势。 由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯， 也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内 圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运 动关系，把定子变成半透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力 线感生交流电流。 真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，通过滑 环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围， 一个单相交流发电机原理模型就组成了。 转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中绿色小球 运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的 大小。 三相交流发电机原理模型
实际应用的都是三相交流发电机，其定子铁芯的内圆均匀分布着6个槽，嵌装着三个相互间隔120度的同样线圈，分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。装上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型。 画面中的三相交流发电机采用星形接法，三个线圈的公共点引出线是中性线，每个线圈的引出线是相线。 当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线，都会感生交流电动势，其幅度与频率相同。由于三个线圈相互间隔120度，它们感应电势的相位也相差120度。在画面上有每根相线的输出电势波形。 汽轮发电机的构造 这里介绍汽轮发电机的构造，是由蒸汽轮机或燃气轮机推动的发电机。发电机主要由转子与定子组成，由于汽轮机的转速很高，故汽轮发电机的转子是两极的，额定转速每分钟3000转，输出50赫兹的三相交流电。 这是转子铁芯构造示意图，在铁芯圆周上开有一些槽，嵌有励磁绕组，在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿，就是磁极（图1所示）。励磁绕组两端通过集电环（滑环）接到励磁电源，在转子圆周两侧就形成北极与南极，旋转时就产生旋转磁场。 由于转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转子），称之为隐极式转子。 图2为嵌有励磁绕组的转子模型，为降低发电机的温度，在转子两端还装有风扇。 定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽（图3所示）。 在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对称排列。（图4所示）。使定子铁芯透明可看清绕组的分布（图4所示）。 转子插在定子内部，定子与转子的相对位置如图5所示。 定子固定在发电机的机座（外壳）内，转子由机座两端的轴承支撑，可在定子内自由旋转。集电环在机壳外侧，和碳刷架一同装在隔音罩内。在发电机外壳下方有发电机出线盒，发出的三相交流电从这里引出（图6所示）图7是发电机外观图 下载动画可观看发电机结构动画。 多磁极发电机原理模型 多磁极发电机的转子有多对磁极， 图1是有3对磁极的转子模型。由于每个磁极都是从转子上明显凸起，称之为凸极式转子。每个磁极上都 绕有励磁线圈，形成南北相间的6个磁极，励磁电源通过滑环向励磁线圈供电。 该模型的转子有3对磁极，旋转一周磁场将循环3个周期，每旋转120度磁场变化1个周期。定子内园周有 18个槽
学案1 飞机投弹与平抛运动 [学习目标定位] 1.知道什么是平抛运动，知道伽利略对平抛运动规律的假设.2.能够利用实验验证伽利略的假设.3.会利用物理规律分析平抛运动在两个分方向上的运动规律． 知识储备区 一、从飞机投弹谈起 1．飞机投弹时，要想命中目标，飞机应该在距离目标一定水平距离处投弹． 2．将一个物体沿水平方向抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动叫做平抛运动． 二、伽利略的假设 1．伽利略对平抛运动的认识 做平抛运动的物体同时做两种运动：在水平方向的运动，物体在这个方向上不受力的作用做匀速直线运动；在竖直方向的运动，物体受到重力作用做自由落体运动． 2．伽利略的假设 他假定这两个方向的运动“既不彼此影响干扰，也不互相妨碍”，物体的实际运动就是这两个运动的合运动． 3．平抛运动的轨迹是一条抛物线． 三、验证伽利略的假设 1．如图1所示，A、B两小球同时分别开始做自由落体运动和平抛运动． (1)现象：两球同时落地． (2)结论：此实验表明，平抛运动的竖直方向的运动是自由落体运动． 图1 图2 2．如图2所示是A、B两小球同时分别开始做自由落体运动和平抛运动的频闪照片． (1)现象：B球在相同时间内通过的水平位移相同，通过的竖直位移与时间的二次方成正比． (2)结论：此实验表明，平抛运动水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动.
学习探究区 一、从飞机投弹谈起 [问题设计] 空军演习中，飞机投弹轰炸目标，要使炸弹准确地命中目标，飞行员应在何处投弹？炸弹在空中的运动轨迹是直线还是曲线？ 答案 应在飞机离目标一定水平距离处投弹．炸弹在空中的运动轨迹是一条曲线． [要点提炼] 平抛运动的特点 1．水平方向具有初速度，由于惯性要保持向前运动． 2．竖直方向受到重力作用，轨迹向下弯曲． 3．物体只受重力，加速度为g ，方向竖直向下，是一种匀变速曲线运动． 二、伽利略的假设 [问题设计] 伽利略是怎样作出平抛物体的运动轨迹的？ 答案 伽利略认为，平抛物体在水平方向做匀速直线运动，水平方向在相等的时间间隔内通过的位移相等；物体在竖直方向做自由落体运动，它在竖直方向同样相等的时间间隔内通过的位移之比为1∶3∶5∶….据此，伽利略用几何方法作出平抛物体的运动轨迹，它是一条抛物线． [要点提炼] 1．伽利略对平抛运动的认识：水平方向做匀速直线运动；竖直方向做自由落体运动． 2．伽利略的假设：水平、竖直两个方向的运动“既不彼此影响干扰，也不互相妨碍”，即两个方向的运动具有独立性． 三、验证伽利略的假设 1．实验现象：两球总是同时落地． 2．频闪照片显示：A 、B 两球各个时刻总是在同一竖直高度上，B 球的像在水平方向上间距相等． 3．结论：水平方向做匀速直线运动，运动规律为v x ＝v 0，x ＝v 0t . 竖直方向做自由落体运动，运动规律为v y ＝gt ，y ＝12gt 2. 四、曲线运动 [问题设计] 图3甲是抛出的石子在空中划出的弧线，图乙是某卫星绕地球运行的部分轨迹．请画出物体在A 、B 、C 、D 点的受力方向和速度方向，并总结物体做曲线运动的条件．
无人飞行器系统综述 学生姓名：张书铭 院系：航空科学与工程学院 班级：150519班 学号：15051251 2015年12月
一、引言 无人飞行器系统是以无人机为主体，由多个分系统组成的复杂系统，集成了航空技术、信息技术、控制技术、测控技术、传感技术以及新材料、新能源等多学科技术，已成为航空航天的一个新的发展方向。无人机的发展历史可以追溯到上一世纪20 年代，应技术进步和战争需求，无人机已逐渐发展为世界各国尤其是发达国家武器装备中重要组成部分之一，无人化也已日益成为未来战争发展的方向之一，同时无人机也正在向民用化发展。进入20 世纪末，无人机发展进入了一个新时代并先后形成三次发展浪潮。目前，世界各主要国家尽管发展方向和发展程度各异，但无不积极研制开发无人机，在进一步发展军事用途的同时又扩展到民用领域，一个无人机发展高潮正在到来。 二、无人飞行器系统简述 无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UA V”，是利用无线电遥控设备和自备的程控装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。而无人机系统，英文缩写为“UAS”，是以无人机为主体，配有相关的分系统，能完成特定任务的一组设备。无人飞行器系统一般由无人机平台、测控与信息传输分系统、飞行控制与导航系统、任务载荷、发射与回收系统和地面运输与保障系统组成。 无人机系统按重量、航程和飞行高度可分为：微型无人机（重量一般不超过1kg）、小型无人机（重量一般不超过20kg，航程不超过30km）、近程无人机（航程能达到100km）、中程无人机（航程能达到500km）、中空长航时无人机（航程超过500km，续航时间20 小时以上，飞行高度5000到10000m）和高空长航时无人机（航程达到10000km，续航时间20 小时以上，飞行高度达到15000m）。 相比有人驾驶飞行器，无人机有着用途广泛，成本低，效费比好，无人员伤亡风险，生存能力强，机动性能好，使用方便等优势，适用于执行“枯燥的、脏的、危险的”所谓“3D”任务，能在核污染、化学污染地区和战争前沿侦察，能在极端恶劣天气下飞行，在现代战争中有着极其重要的作用。无人机执行的任务分为攻击杀伤型和非攻击杀伤型。美国海军给无人机划分了以下任务分区：
粤教版高中物理必修二第一章 第四节 平抛运动规律的应用 主讲人：梁杰宁 单位：从化中学 教学目标： 知识与技能： 1、进一步理解平抛运动的特点。 2、进一步理解平抛运动的处理方法。 3、熟练掌握平抛运动的规律 过程与方法： 1、通过举例，联系实际，分析平抛运动的规律 2、通过讨论与交流，理解平抛运动处理的方法 情感、态度与价值观： 1、通过观察与思考，提高学生应用知识的能力 2、通过分组讨论，加强学生的协助与互相学习的能力 学情分析： 平抛运动是匀变速曲线运动的典型代表，是一种最基本、最重要的曲线运动，是运动的合成和分解知识的应用，是理解和掌握其他曲线运动的基础。认识平抛运动采用的是运动的合成与分解的方法，它是一种研究问题的方法，这种方法在“运动的合成与分解”的学习中学生已有基础，本节课是“平抛运动”的第二课时。因此，在教学中应让学生主动尝试应用平抛物体运动规律来解决实际问题。这一学习过程的经历，能激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题。日常生活中平抛运动的现象也较多，通过与生活实际的联系，可以使学生更深入了解运动的规律。 重点：平抛运动规律的应用 难点：平抛运动规律的处理方法 教学环节与活动： 一、知识回顾 1. 平抛运动的解题方法是：运动的合成与分解 2. 平抛运动规律： 活动设计与教学评价： 通过提问、默写形式，让学生回顾上节课所学的内容。 学生对于规律公式很容易出现遗忘或写错的形式，所以可通过默写的形式来突出学生记忆的盲点并加以强化。 二、目标引领 考点一：平抛运动的特点、性质及其探究 考点二：平抛运动的规律运用 2gt 2 1y =22y x S +=220y v v v +=t v x 0=0 v v x =gt v y =
平抛运动专题复习 一、平抛运动规律复习 二、平抛运动常见问题归纳 1、飞机投弹类问题 例1将一个小球以初速度v0水平抛出，落地时速度为vt，空气阻力不计，求： (1) 小球在空中飞行的时间； (2) 抛出点到地面的高度； (3) 水平射程； (4) 小球的位移。 例2如图所示，在一次地空演习中，离地H高处的飞机发射一颗炮弹，炮弹以水 平速度v 1飞出欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v 2 竖直向 上发射导弹进行拦截。设飞机发射炮弹时与拦截系统的水平距离为s，若拦截成 功，不计空气阻力，则v 1、v 2 的关系应满足 A．v 1=v 2 B．v 1 = c. v1＝v2 x H D．v1= 2、斜面上的平抛运动 例3如图所示，以10m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是( ) （g=10m/s2） s B．s C．s D．2s 例4如图3所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度 v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为? 37和? 53，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为多少？
3、与平抛运动有关的临界问题 例5如图所示，水平屋顶高H＝5 m，墙高h＝3.2 m，墙到房子的距离L＝3 m，墙外马路宽D＝10 m，小球从屋顶水平飞出落在墙外的马路上，求小球离开屋顶时的速度v应该满足什么条件？(g＝10 m/s2) 例6一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1、L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是 4、类平抛运动问题
Whyflight vehicles fly in the air Today we can see many flight vehicles fly in the air,airplanes,missiles,balloons,airships and so on.They have different uses .For example,airplanes are used to load people while missiles are used to attack the target. But,here we have a question:why can they fly in the air? First,a flight vehicle has its own flight principles.The flight vehicle need forces to make it fly. The most important of all is aerodynamics.Aerodynamics are produced by the nearby air of a flying vehicle. Aerodynamics can be divided into three forces in three directions. They are lift to overcome the gravity, drag to block the flight vehicle and lateral force to make the flight vehicle slope.And of course, the flight vehicle has thrust itself, and this is the main force to make it forward. All these forces acted on the fight vehicle keep it balance in the air, so the flight vehicle can move smoothly. Another important action to the flight is moment. There are aerodynamic moments and thrust moment. Aerodynamic moments are also divided into three components named rolling moment, yawing moment, and pitching moment. Rolling moment makes the flight vehicle roll around its longitudinal axis. Yawing moment lets the flight vehicle roll around its vertical axis. Pitching moment makes the flight vehicle roll around its lateral axis. Thrust moments are produced by thrust when it does not pass through the mass center. All
第二章飞行力学基础 2.1 飞行器空间运动的表示、飞行器操纵机构、稳定性和操纵性的概念2.1.1常用坐标系 1)地面坐标系(地轴系)(Earth-surface reference frame）Sg-o g x g y g z g 原点o g 取自地面上某一点（例如飞机起飞点）。o g x g 轴处于地平面内并指向 某方向（如指向飞行航线）；o g y g 轴也在地平面内并指向右方；o g z g 轴垂直地面 指向地心。坐标按右手定则规定，拇指代表o g x g 轴，食指代表o g y g 轴，中指代表 o g z g 轴，如图2-1所示。 2）机体坐标系（体轴系）(Aircraft-body coordinate frame)Sb-oxyz 原点o取在飞机质心处，坐标与飞机固连。Ox与飞机机身的设计轴线平行，且处于飞机对称平面内；oy轴垂直于飞机对称平面指向右方；oz轴在飞机对称平面内；且垂直于ox轴指向下方（参看图2.1-1）。发动机推力一般按机体坐标系给出。 3）速度坐标系(Wind coordinate frame)Sa-ox a y a z a 速度坐标系也称气流坐标系。原点取在飞机质心处，ox a 轴与飞行速度V的 方向一致。一般情况下，V不一定在飞机对称平面内。oz a 轴在飞机对称面内垂 x 图2.1-1 机体坐标系与地面坐标系
直于ox a 轴指向机腹。oy a 轴垂直于x a oz a 轴平面指向右方,如图2.1-2所示。作用在飞机上的气动力一般按速度坐标系给出。 4）航迹坐标系(Path coordinate frame)Sk-ox k y k z k 原点取在飞机质心处，ox k 轴与飞机速度V 的方向一致。oz k 轴在包含ox k 轴的铅垂面内，向下为正；oy k 轴垂直于x k oz k 轴平面指向右方。研究飞行器的飞行轨迹时，采用航迹坐标系可使运动方程形式较简单。 2.1.2 飞机的运动参数 1）飞机的姿态角 1.俯仰角θ(Pitch angle) 机体轴ox 与地平面间的夹角。以抬头为正。 2.偏航角ψ(Yaw angle) 机体轴ox 在地平面上的投影与地轴o g x g 间的夹角。以机头右偏航为正。 3.滚转角φ(Roll angle) 又称倾斜角，指机体轴oz 与通过ox 轴的铅垂面间的夹角。飞机向右倾斜时 图2.1-2 速度坐标系与地面坐标系
陕科大附中高中部“255自主学习”教案 课题：第1章怎样研究抛体运动 1.1飞机投弹与曲线运动（共2课时第1课时）【教学目标】 1.知识与技能： （1）知道什么是曲线运动，知道曲线运动是一种变速运动； （2）知道曲线运动中瞬时速度的方向，能在曲线的轨迹图上画出各点的速度的方向。 2.过程与方法： （1）能运用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。 3.情感、态度与价值观： （1）通过实验归纳做曲线运动的条件，体验学习物理的兴趣。 【教学重点】 1．什么是曲线运动． 2．物体做曲线运动的方向的确定． 3．物体做曲线运动的条件． 【教学难点】 物体做曲线运动的条件． 【教法学法】探究式教学方法 【授课课型】新授课 【授课课时】2课时 【教具学具】ppt、Flash 【教学过程】 一、温故、预习 1．物体作直线运动的条件是什么？ 二、新课教学 一、从飞机投弹谈起 [问题设计] 空军演习中，飞机投弹轰炸目标，要使炸弹准确地命中目标，飞行员应在何处投弹？炸弹在空中的运动轨迹是直线还是曲线？ 答案应在飞机离目标一定水平距离处投弹．炸弹在空中的运动轨迹是一条曲线． [要点提炼] 平抛运动的特点 1．水平方向具有初速度，由于惯性要保持向前运动． 2．竖直方向受到重力作用，轨迹向下弯曲． 3．物体只受重力，加速度为g，方向竖直向下，是一种匀变速曲线运动． 二、伽利略的假设 [问题设计] 伽利略是怎样作出平抛物体的运动轨迹的？ 答案伽利略认为，平抛物体在水平方向做匀速直线运动，水平方向在相等的时间间隔内通过的位移相等；物体在竖直方向做自由落体运动，它在竖直方向同样相等的时间间隔内通过的位移之比为1∶3∶5∶….据此，伽利略用几何方法作出平抛物体的运动轨迹，它是一条抛物线． [要点提炼] 1．伽利略对平抛运动的认识：水平方向做匀速直线运动；竖直方向做自由落体运动．
发电机系列 本栏展示用3d绘制的发电机系列教学课件，通俗易懂、直观形象。这些课件为青少年科技爱好者而作，可作中学物理的参考读物，有些可作为电工参考读物。 发电机基础原理：课件通过一个发电机原理模型讲解了发电机的基本原理，动画显示了磁力线走向、旋转线圈中感应电流的方向与输出电压的波形。 固定磁场交流发电机原理模型 发电机是根据电磁感应原理来发电的，发电机首先要有磁场，现在用一对磁铁来产生发电机的磁场，磁力线从北极到南极。 在磁场内放入矩形线圈，线圈两端通向两个滑环，滑环通过电刷连接到输出线上，输出线端连有负载电阻。当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将会产生感应电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋转时，感应电势按正弦规律变化，在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。（观看动画固定磁场交流发电机原理模型）
旋转磁场交流发电机原理模型 在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产生感应电势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的，运动的是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁，也就是转子，线圈在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁场，线圈切割磁力线产生感应电动势。 由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯，也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运动关系，把定子变成半透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力线感生交流电流。 真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围，一个单相交流发电机原理模型就组成了。 转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。（观看动画旋转磁场交流发电机原理模型）
第一章飞行控制系统概述 1.1飞行器自动控制 1.1.1飞行控制系统的功能 随着飞行任务的不断复杂化，对飞机性能的要求越来越高，不仅要求飞行距离远（例如运输机），高度高（高空侦察机），而且还要求飞机有良好的机动性（例如战斗机）。为了减轻驾驶员在长途飞行中的疲劳，或使驾驶员集中精力战斗，希望用自动控制系统代替驾驶员控制飞行，并能改善飞机的飞行性能。这种系统就是现代飞机上安装的飞行自动控制系统。 飞行控制系统的功能归结起来有两点：1）实现飞机的自动飞行；2）改善飞机的飞行性能。 飞机的自动飞行控制系统在无人参与的情况下，自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行，通常可实现对飞机的三轴姿态角和飞机三个方向的空间位置的自动控制与稳定。例如，无人驾驶飞行器（如无人机或导弹等），实现完全的飞行自动控制；对于有人驾驶的飞机（如民用客机或军用飞机），虽然有人参与驾驶，但某些飞行阶段（如巡航段），驾驶员可以不直接参与操纵，而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制，但驾驶员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的情况，并可以随时切断自动控制而实现人工驾驶。采用自动飞行具有以下优点： 1）长距离飞行时解除驾驶员的疲劳，减轻驾驶员的工作负担； 2）在一些恶劣天气或复杂的环境下，驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹，自动飞行控制系统可以精确对飞机姿态和航迹的精确控制； 3）有一些飞行操纵任务，驾驶员难于精确完成，如进场着陆，采用自动飞行控制则可以较好地完成任务。 一般来说，飞机的性能和飞行品质是由飞机本身气动特性和发动机特性决定的，但随着飞机飞行高度及飞行速度的增加，飞机的自身特性将会变坏。如飞机在高空飞行时，由于空气稀薄，飞机的阻尼特性变坏，致使飞机角运动产生严重的摆动，靠驾驶员人工操纵将会很困难。此外，设计飞机时，为了减小质量和阻力，提高有用升力，将飞机设计成静不稳定的。对于这种静不稳定的飞机，驾驶员是难于操纵的。在飞机上采用增稳系统或阻尼系统可以很好地解决这些问题。
飞机投弹和运动的合成与分解-知识探讨 合作与讨论 1.如图所示，是一个飞机投弹的图片. (1)炸弹离开飞机以后的运动是什么运动？ (2)炸弹离开飞机以后的运动轨迹是怎样的？把图片中先后扔出的炸弹1、2的位置用一条光滑的曲线连起来，得到的是一条怎样的曲线？ (3)在地面上的观察者看来，炸弹的运动是怎样的？ (4)在飞机上的飞行员看来，炸弹的运动是怎样的？ 2.直升机现已广泛应用于突发性灾难的救援工作.图中显示了交通部上海海上救助飞行队将一名在海上身受重伤、生命垂危的渔民接到岸上的情景.为了达到最快速的救援效果，如图所示，飞机常常一边收拢缆绳提升被救者，将伤员接进机舱，一边沿着水平方向飞向岸边. (1)从运动合成的观点来看，在此情景中被救者同时参与了哪两个运动？ (2)伤员的哪个运动是合运动，哪个运动是分运动？ (3)如果已知飞机飞行的速度为v 1，收拢缆绳的速度为v 2，那么伤员的实际运动速度是多少？ (4)假设飞机收拢缆绳时是做加速度为a 的加速运动，那么伤员的运动轨迹又将是怎样的？ 我的思路：1.炸弹在离开飞机的瞬间和飞机具有相同的水平方向的速度，在忽略空气阻力的情况下，只受到重力的作用，因此炸弹将做平抛运动.平抛运动的轨迹是一条抛物线，所以把炸弹1、2在不同时刻的位置连起来，得到的就是一条抛物线.如果参考系的选取不同，那么得到的物体的运动性质就不相同.从地面上看，炸弹的运动就是平抛运动，而从飞机上的飞行员来看，炸弹始终在水平方向上和飞机相对静止，所以，看到的是炸弹做自由落体运动. 2.飞机一边在收拢缆绳，一边在水平方向上飞行，因此被救者的运动可以分解为两个分运动，一个是竖直向上的运动，另一个是水平方向上的运动.伤员斜向上的运动是他的实际运动.因为被救者的两个分运动是互相垂直的，所以伤员的实际速度是v ＝2 221v v ，而飞机如果在收拢缆绳时做的是加速度为a 的加速运动，伤员在水平方向上是匀速直线运动，那么伤员的运动将是类平抛运动，即轨迹为抛物线. 知识总结 1.平抛运动的特点是初速度为水平方向，只受重力作用，运动轨迹为抛物线. 2.确定一个运动的分运动的一般步骤是：①根据运动的效果(产生位移)确定运动分解方向；②应用平行四边形定则，画出运动分解图；③将平行四边形转化为三角形，应用数学知
无人飞行器系统概论 复习材料
1、无人机定义：无人机是无人驾驶飞行器简称。是一种由动力驱动，机上无人 驾驶，具有自动控制能力的飞行器。 2、无人机系统定义：以无人机为主体，配有相关的分系统，能完成特定任务的 一组设备。 3、无人机系统组成： 无人机系统一般由以下部分组成 a）无人机平台 b）测控与信息传输分系统 c）飞行控制与导航系统 d）任务载荷 e）发射与回收系统 f）地面运输与保 障系统 4、无人机系统分类： 微型无人机；重量一般不超过 1kg 小型无人机：重量一般不超过 20kg，航程不超过 30km 近程无人机：航程能达到 100km 中程无人机：航程能达到 500km 中空长航时无人机： 航程超过 500km， 续航时间 20 小时以上， 飞行高度 5000 到 10000m 高空长航时无人机：航程达到 10000km，续航时间 20 小时以上，飞行高度达 到 15000m 5、无人飞行器种类包括固定翼无人机、垂直起降无人机、飞艇等。 6、美国无人机系列： MQ-1 捕食者/Predator RQ-2 先锋/Pioneer RQ-3 暗星/Dark Star RQ-4 全球鹰/Global Hawk RQ-5 猎人/Hunter RQ-7 影子/Shadow200 MQ-8B 火力侦察兵/Fire Scout MQ-9 死神/Predator B 7、无人机系统最适合做的事 长时间枯燥的事、核污染、化学污染、战场前沿侦察、极端恶劣天气下飞行 8、升力系数曲线
翼型的升力系数随迎角变化而变化。在失速迎角前，基本是线性变 化的。当迎角超过失速迎角时，升力系数会突然减小。这个现象称为失 速。 9、升力公式 1 L = ρυ 2 SC lα α 2 其中：L 是升力，ρ 是空气密度，υ 是空气速度，S 是有效机翼面积，
C lα 是升力线斜率， α 是攻角
航空航天发展史（一） 1. 第一个载人航天站是前苏联于 ____C__年 4月发射的 "礼炮号 "。美国研制的可重复使用的航天飞机于 ______年试飞成功。 A 、 1971 1984 B、 1981 1981 C、 1971 1981 D、 1981 1982 2 、航天器又称空间飞行器，它与自然天体不同的是 ____A__。 A. 可以按照人的意志改变其运行 B. 不按照天体力学规律运行 C. 其运行轨道固定不变 D. 基本上按照天体力学规律运行但不能改变其运行轨道 3 、 __B____年，第一架装有涡轮喷气发动机的飞机，既 ______的 He-178飞机试飞成功。 A.1949 德国 B.1939 德国 C.1949 英国 D.1939 美国 4 、轻于空气的航空器比重于空气的航空器更早进入使用。中国早在 ____C__就有可升空作为战争中联络信号的 "孔明灯 "出现，这就是现代 ______的雏形。A.10 世纪初期飞机 B.12 世纪初期热气球 C.10 世纪初期热气球 D.12 世纪初期飞艇 5 、活塞式发动机和螺旋桨推进的飞机是不能突破 "音障 "的， ____C_的出现解决了这一问题。 A. 内燃机 B. 蒸汽机 C. 涡轮喷气发动机 D. 电动机 6 、具有隐身性能的歼击机有 ___D___。 A.F-22 B.F-117 C.JAS-39 D.B-2 7 、请判断以下说法不正确的有 ____BC__。 A. 固定翼航空器是通过其螺旋桨的旋转来提供升力的； B. 飞机和滑翔机的主要区别在于他们的机翼安装形式不同； C. 直升机和旋翼机都是通过其动力装置直接驱动旋翼旋转产生升力的航空器； D. 目前的航天飞机是可以象飞机一样在跑道上着陆的航空器。 8 、飞行器可分为三大类，下列器械属于飞行器的有 __ABD____。 A. 航空器 B. 航天器 C. 气垫船 D. 火箭和导弹 9 、歼击机的主要任务是 ____A__。 A. 空战 B. 侦察 C. 拦截敌机或导弹 D. 运输 10 、下面航空器中可以称为直升机的有 ____AD__。 A. 直 -9 B.F-16D C.V-22 D.AH-64" 阿帕奇 " 航空航天发展史（二） 1 、由于航空航天活动都必须经过大气层，所以航空与航天是 __B____的。 A. 互不相关 B. 紧密联系 C. 相互矛盾 D. 完全相同 2 、按导弹的弹道特征和飞行特点可分为 ___A___。 A. 弹道导弹、巡航导弹和高机动飞行导弹 B. 地空导弹、空空导弹和空地导弹
1.1飞机投弹与平抛运动 ★教学目标 知识与技能 1.知道什么是平抛运动，知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。 2.用运动的分解合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点，知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题. (二)过程与方法 4.通过对平抛运动规律进行探究的过程，体会运动的合成与分解在研究复杂曲线运动中的重要地位。 (三)情感态度与价值观 5.培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气，主动探究实现知识的迁移。 6.通过用运动分解合成将复杂运动化繁为简的物理研究过程，感受物理学的奇妙。 ★教学重点 1.平抛运动的特点和规律 2.分析归纳抛体运动的规律——运动的合成与分解的方法。 ★教学难点 分析平抛运动的规律 ★教学过程
引入新课： 视频播放飞机投弹 建立平抛运动的情景，引导学生从动力学原因思考平抛运动运动性质，引出平抛运动的定义。 新课教学： 一、平抛运动的定义 【定义】：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动。 所以抛体运动是一个理想的模型。 现实中如果物体的密度大一点，体积小一点，以一定的速度将它们水平抛出，它们在空中的运动也可以近似看成平抛运动。 物体做平抛运动的条件是: （1）初速度沿水平方向 （2）只受重力作用(空气阻力可以忽略) 二、平抛运动的分运动 平抛运动的轨迹是曲线，我们应该怎样去研究他的规律呢？ 物理学史上，伽利略对抛体运动进行了详细研究，他揭示了对二维曲线运动研究的基本方法。伽利略认为：做平抛运动的物体同时参与两种运动：在水平方向上的运动，物体不受力的作用做匀速直线运动，在竖直方向的运动，物体受到重力作用做自由落体运动。并且这两个方向的运动“既不彼此影响干扰，也不互相妨碍”，物体的实际运动就是这两个运动的合运动
《飞机投弹与平抛运动》教学设计 【设计思路】 本节课将在学生原有知识结构的基础上，通过体验和经历，构建关于平抛运动的新知识，探究平抛运动的特点、规律以本课将以探究为主线充分重视情景、问题、体验、自主、交流，既有实验现象的观察，又有分析、推理的的过程。还要将实验现象与分析、推理结合起来，探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动的规律.最后利用规及处理方法。 【教学说明】 本节为上海科教版高中物理共同必修2第一章第1节，需要探究内容多、方法较全面，结合了理论推理和实验证实两方面。是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律之后的具体应用实例，也是这些知识的迁移和综合应用。课堂教学过程以探究为主要线索。让学生体验掌握化曲为直，化繁为简处理曲线运动的基本方法。通过本节探究不仅掌握了处理平抛运动的方法，同时也是处理其他曲线运动和处理未知问题的一般思路和方法 【教学目标】 1、知识与技能 ⑴研究和探索平抛运动及两个分运动性质的过程。 ⑵引导学生探索如何用实验来验证平抛运动是由水平和竖直方向的两个分运动合成的。 2、过程与方法 ⑴使学生掌握正确探究平抛运动，体验科学研究的方法。 ⑵处理平抛运动的方法是解决曲线运动的一般方法。 3、情感、态度、价值观 ⑴让学生了解前辈科学家的探究历程，相信科学、热爱科学。 ⑵培养学生学习科学的兴趣及实事求是的态度。 ⑶激发学生积极的学习态度和勇于探索的精神。 【教学重难点】 重点：⑴平抛运动的规律 难点: ⑴探究平抛运动,体验科学研究的方法与思想 【教学仪器】 1.红色橡皮球作用：演示平抛运动 2.平抛竖落仪作用：演示平抛运动和同一高度的自由落体运动的小球同时落地 【教学流程】 一、从飞机投弹谈起 1、问题驱动 问题:在一次军事演习活动中,水平飞行的战斗 机要炸掉A点的一个目标，飞机应在何处投放炸 弹？ （学生分组讨论）先讨论大致位置应在A点左 上方投。 为什么要在左侧投放呢？让我们来看看被投放
无人机概述及系统组成 无人机（UAV）的定义 无人机驾驶航空器（UA：Unmanned Aircraft），是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行）、不搭载操作人员的一种动力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或远程引导；既能一次性使用也能进行回收；能够携带致命性和非致命性有效负载。 以下简称无人机。 无人机系统的定义及组成 无人机系统（UAS：Unmanned Aircraft System），也称无人驾驶航空器系统（RPAS：Remotely Piloted Aircraft System），是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统，无人机系统包括地面系统、飞机系统、任务载荷和无人机使用保障人员。 无人机系统驾驶员的定义 无人机系统驾驶员，由运营人指派对无人机的运行负有必不可少职责并在飞行期间适时操纵飞行控制的人。 无人机系统的机长，是指在系统运行时间内负责整个无人机系统运行和安全的驾驶员。 无人机和航模的区别 一、定义不同 无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有动力装置的，不能载人的航空器，就叫航空模型。 二、飞行方式不同 唯一的区别在于是否有导航飞控系统，能否实现自主飞行。通俗来说，无人机可以实现自主飞行，而航模不可以，必须由人来通过遥控器控制。也就是无人机的本身是带了“大脑”飞行，可能“大脑”受限于人工智能，没有人脑灵光。但是航模的“大脑”始终是在地面，在操纵人员的手上。 三、用途不同 无人机更偏向于军事用途或民用特种用途，而航空模型更接近于玩具。昆明劲鹰无人机专业从事航测无人机设备的设计、生产、销售、及航测航拍服务，费用低、技术强、工期短、精度高，是中国技术顶尖的航测航拍无人机设计制造及航飞服务商。
1.1 飞机投弹与平抛运动教学设计 课程分析：（本课的作用和学习本课的意义）本节课的《飞机的投弹与平抛运动》，是《运动的合成与分解》的具体应用,也是以后电磁场中带电粒子做“类平抛运动”的处理方法。教材主要通过实验及频闪照片来说明平抛在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。学生通过实验很容易体会到平抛与自由落体的等时性，但很难得出竖直方向就是自由落体。另外频闪照片只有竖直方向的比较，没有水平方向的比较，学生不容易得出结论，这是本节课的难点所在。 三维目标 （一）知识与技能 1、知道平抛运动的定义及条件。 2、理解平抛运动的规律，并会进行应用。 （二）过程与方法 1、体会运动的合成和分解在探究过程中应用。 2、掌握“化曲为直”“化繁为简”的等效代换的思想。 （三）情感态度与价值观 1、培养学生关注物理关注生活的意识。 2、培养学生严谨的科学探究精神。 教学重点： 1、平抛运动的特点和规律。 2、研究平抛运动的方法。 3、平抛运动规律的应用。 教学难点： 1．平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代。 2．应用数学知识分析归纳平抛运动的轨迹,利用分解与合成的方法求平抛运动的速度和位移 课前准备：多媒体课件
1.1平抛运动 一、创设情境，引入新课 1、学生游戏：出示“请你来当飞行员”的课件把投弹按钮一按，一颗炸弹投 将下来，落到面发出轰隆的爆炸声，可惜未能炸到敌船； 2、平抛运动的条件：（1）初速度方向为水平；（2）不计阻力，只受重力作用。 3、平抛物体的性质：加速度恒为g的匀变速曲线运动。 学生再列举生活中有关抛体运动的事例。 二、教学过程 提出问题：既然平抛运动是曲线运动，那我们怎样来研究平抛运动？ 学生讨论，教师引导：可以借助上节课的研究方法——运动的合成与分解， 把平抛运动分为：水平方向的运动和竖直方向的运动。 1、平抛运动竖直方向的运动规律 猜想：平抛运动在竖直方向作什么运动？ 理论探究：（请同学分析得出） 从竖直方向初速度及受力情况分析物体的运动性质，平抛运动在竖直方向是 否做自由落体运动？ 竖直方向：无初速度，只受重力，所以竖直方向应该是自由落体运动 （设计意图：作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育。） 师：那我们应该怎样来验证这个猜想呢? 实验探究： 〖对比实验法〗学生利用平抛竖落仪进行分组实验：平抛运动与自由落体运动。 师：观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。 生：（实验观察）判断两球是否同时落地的小技巧：不要用眼睛看，而是用耳 朵听，只听到一声响，说明两个小球同时落地 电脑模拟分析：（动画，点击按钮） 展示课本上的频闪照片 结论：平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动。
□ 充电装置 充电装置是由发电机以及调节器组成的，它向电瓶充电并且向电气装置供电。 即，在起动机起动以及发动机停止时电瓶就成为必须的电源，而发电机要在发动机运转时向电气装置供电同时也要给电瓶充电，保证电瓶随时都处在可使用状态。 发电机通过皮带被发动机带动运转，产生的交流电被二极管整流为直流电。但是，在高速旋转时产生的电压会过高，向电瓶中充电过多，并会导致大灯熄灭等电气故障。为了防止上述故障的发生，需要通过调节器来将发电机的发电电压控制在适当的范围内。 电瓶 发电机 <充电装置> 点火装置
2.种类 【1】发电机 [1]发电机（标准型） 请参见下图中发电机，这就是本公司体积小、重量轻的标准型。IC调节器被安装在内部，这也是现在的主流机型。 <标准型发电机> [2]发电机（传统型） 一般通常结构的发电机。要和触点式调节器组合之后才能使用。 <传统型发电机>
[3]带真空泵的发电机 将生成负压（刹车的助力装置驱动源）的真空泵和发电机合为一体的型号。 [4]SC 发电机 本发电机采用了类似于波形蛙式绕组的“导线分段”式定子线圈，并通过采用此线圈成为体积小·输出大·功率高的发电机。 【2】调节器 <带真空泵的发电机> <带真空泵的发电机> 真空泵 发电机
[1]触点式调节器 本调节器是由稳压器和充电指示灯继电器组成的。电压调节的方式是，在磁场线圈串联上电阻，通过电阻两端触点的连接、断开来控制转子电流。 稳压器 充电指示灯继电器 <触点式调节器> 〔2〕IC调节器 由于半导体技术的发展，现在已经由触点式调节器转变为IC调节器。IC调节器上没有触点，和触点式调节器相比的优点为能够更多地捕捉转子电流，并且由于其体积小，重量轻更能够与发电机浑然一体。
