第七章万有引力与宇宙航行之卫星运行中的超重和失重 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

主讲人：贺老师 第29讲 卫星运行中的超重与失重 1.超重： 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的情况称为超重现象。判据：物体的加速度a向上。 2.失重： 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的情况称为失重现象。判据：物体的加速度a向下。 3.完全失重： 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零的情况称为完全失重现象。判据：物体的加速度a=g，方向向下，g为当地的重力加速度。 知识疏理 人造卫星的超重与失重 知识疏理 卫星运行中的超重现象 （1）人造卫星在发射升空 加速过程中处于超重状态 mg F推 F推>mg v a （2）人造卫星在返回地面 减速过程中处于超重状态 mg f f >mg v a 地面 卫星升空过程 地面 卫星返回地面过程 知识疏理 卫星运行中的失重现象 v F引 m A 人造卫星内的物体对支持面的压力为零 M 卫星绕地球做匀速圆周运动过程中 三力合一：万有引力=向心力=重力 人造卫星处于完全失重状态 知识疏理 卫星运行中的失重现象 中国宇航员王亚平在太空演示陀螺仪 （2）在卫星上的仪器，凡是制造原理与重力有关的均不能使用，比如天平。同理，与重力有关的实验也将无法进行，比如单摆实验。 （1）宇航员演示的陀螺仪处于完全失重状态，悬浮于空中，而不会下落，若用手轻轻一推，旋转的陀螺会保持着固定的方向，向前飞去。 典例精析 典例1.关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法正确的是（ ） A.在发射过程中向上加速时产生超重现象 B.在降落过程中向下减速时产生失重现象 C.进入轨道时作匀速圆周运动，产生失重现象 D.失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的 AC 【解析】卫星发射和返回地面过程中，加速度向上，发生超重现象，故A对，B错；当卫星进入圆周轨道后，万有引力全部提供向心力，处于完全失重状态，故C对；物体处于超重、失重状态时，重力并没有发生改变，故D错误。 典例精析 典例2.飞船的轨道舱是宇航员在轨道上进行各种实验的场所，由于空间不大，所用仪器都要经过精选，下列哪些仪器一般不会被选中（    ） A.水银气压计      B.天平      C.摆钟         D.多用电表 【解析】太空中的轨道舱处于完全失重状态，上面的物体对支持物没有压力，水银气压计、天平、和摆钟的工作原理都与重力有关，所以不能选中到轨道舱做实验；而多用电表的工作原理与重力无关，可以在太空中使用。 ABC 课堂小结 1. 超重、失重和完全失重的判断方法。 2.在发射过程中向上加速时产生超重现象，在降落过程中向下减速时也会产生超重现象 3.当卫星在太空中做匀速圆周运动时，处于完全失重，与重力有关的实验仪器在太空中都不能使用。 $$