万有引力与航天复习要点.ppt

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1、万有引力与航天复习经典力学的局限性万有引力与航天人类对行星规律的认识“地心说“和”日心说”开普勒行星运动定律轨道定律面积定律周期定律万有引力定律推理、发现过程内容、公式、意义引力常数G的测定及意义万有引力的成就称量地球质量计算中心天体质量发现未知天体宇宙航行宇宙速度人造卫星地球同步卫星宇宙航行的成就宏观物体、低速运动、若引力场知识结构:一、行星的运动1.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。开普勒第一定律（轨道定律）2.开普勒三大定律FF此定律的推论开普勒第二定律（面积定律）对于每一个行星，太阳和行星的连线在相等的时间

2、内扫过的面积相等。离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢。开普勒第三定律（周期定律）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。太阳行星FaOa：半长轴T：公转周期K由中心天体决定，而与环绕天体无关。例、关于开普勒第三定律的公式=k，下列说法中正确的是（）A．公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星B．公式适用于所有围绕星球运行的行星（或卫星）C．式中的k值，对所有行星（或卫星）都相等D．式中的k值，对围绕同一星球运行的行星（或卫星）都相同BD二、万有引力定律1内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1m

3、2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比．2公式：G是引力常量，适用于任何两个物体；它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力．G=6.67×10-11N•m2/kg23.万有引力定律适用于一切物体，但用公式计算时，注意有一定的适用条件。适用条件：①万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算．当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时，物体可以看成质点，直接使用公式计算．②当两物体是质量均匀分布的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中的r是指两球心间距离．m1m2rhR1R2(3)当研究物体不能看成质点时，可以把物

4、体假想分割成无数个质点，求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力，然后求合力（此方法仅提供一种思路）。(1)普遍性:万有引力普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间.是自然界的基本相互作用之一.万有引力的特征:(2)相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律.(3)宏观性:通常情况下，万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的实际意义.引力常量的测定—卡文迪许扭秤实验G=6.67×10-11N•m2/kg2是自然界少数几个最重要的物理常数之一其意义是用实验证明了万有引力的存在，使

5、得万有引力定律有了真正的使用价值。推动了天文学的发展.1.重力是万有引力的一个分力，物体随地球自转的向心力是万有引力的另一个分力。2重力与万有引力无论大小还是方向都相差不多,不考虑地球自转,万有引力等于重力.﹡万有引力与重力FGF向F万GF万GF向r忽略地球自转可得：GMm/R2=mgg=GMR2A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，与m1、m2是否相等无关D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力1.对于万有引力定律的表达

6、式下面说法中正确的是（）F=GAC2.关于万有引力，下列说法中正确得是（）A.万有引力只有在天体之间才体现出来B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略C.地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近D两条基本思路1、重力等于万有引力2、万有引力提供向心力将物体在行星表面所受到的万有引力近似看作等于物体的重力。万有引力定律的应用求重力加速度：求星球质量：天体运动视为圆周运动，万有引力充当向心力1.求天体的质量和密度：万有引力定律的应用R为中心天体的半径。当环绕天

7、体在中心天体的表面运行时，r＝R，则求中心天体质量的解题思路:万有引力提供向心力重力近似等于万有引力用测定环绕天体（如卫星）的轨道和周期方法测量天体的质量，不能测定环绕天体的质量，只能求中心天体的质量mr22()Tp=r与T是一一对应的关系小结:天体质量的计算2、行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题：（重力近似等于万有引力）轨道重力加速度：表面重力加速度：例：已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T设两星质量分别为M1和M2，星球1和星球2到O的距离分别为r1和r2。对M1：得对M2：得两式相加得3.

8、已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r,公转的周期为T,万有引力常量为G,则由此可求出()A、某行星的质量B、某行星的线速度C、太阳的质量D、太阳的密度4.已知引力常数