（浙江专版）高考物理大一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第4课时 万有引力与航天学案-人教版高三全册物理学案

第 4 课时 万有引力与航天一、行星的运动及太阳与行星的引力1.地心说和日心说(1)地心说：太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。(2)日心说：地球是绕太阳旋转的普通星体，月球是绕地球旋转的卫星。2.开普勒行星运动定律(1)所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。这就是开普勒第一定律，又称椭圆轨道定律。(2)对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。这就是开普勒第二定律，又称面积定律。(3)所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等。这就是开普勒第三定律，又称周期定律。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，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量 m1和 m2的乘积成正比，与它们之间距离 r 的平方成反比。2.表达式：F＝G，其中引力常量 G＝6.67×10－11 N·m2/kg2。3.适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r 是两球心间的距离。4.万有引力定律的两个易混点(1)任何两个物体之间都存在万有引力，不是只有天体之间才存在。(2)万有引力定律适用于质点间的相互作用，当物体间距离趋近于零时，并非万有引力趋向于无穷大。三、宇宙航行1.环绕速度(1)第一宇宙速度又叫环绕速度。(2)第一宇宙速度是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度。(3)第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度，也是人造地球卫星的最小发射速度。(4)第一宇宙速度的计算方法① 由 G＝m 得 v＝。② 由 mg＝m 得 v＝。2.第二宇宙速度和第三宇宙速度(1)第二宇宙速度(脱离速度)：v2＝11.2 km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。(2)第三宇宙速度(逃逸速度)：v3＝16.7 km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。四、经典力学局限性1.在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即 m＝，两者在低速的条件下是统一的。2.经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系有关。3.经典力学的适用范围：只适用于低 速 运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。4.当物体的运动速度远小于光速 c(3×108 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。【思考判断】1.开普勒定律只适用于行星绕太阳...