高三物理第二轮专题复习学案 万有引力定律万有引力定律与牛顿三定律,并称经典力学四大定律,可见万有引力定律的重要性。万有引力定律定律已成为高考和各地模拟试卷命题的热点。此部分内容在《考纲》中列为Ⅱ级要求。有关题目立意越来越新,但解题涉及的知识,难度不大,规律性较强。特别是随着我国载人飞船升空和对空间研究的深入,高考对这部分内容的考查将会越来越强。一、对万有定律的理解 1.万有引力定律发现的思路、方法 开普勒解决了行星绕太阳在椭圆轨道上运行的规律,但没能揭示出行星按此规律运动的原因.英国物理学家牛顿(公元 1642~1727)对该问题进行了艰苦的探索,取得了重大突破. 首先,牛顿论证了行星的运行必定受到一种指向太阳的引力. 其次,牛顿进一步论证了行星沿椭圆轨道运行时受到太阳的引力,与它们的距离的二次方成反比.为了在中学阶段较简便地说明推理过程,课本中是将椭圆轨道简化为圆形轨道论证的. 第三,牛顿从物体间作用的相互性出发,大胆假设并实验验证了行星受太阳的引力亦跟太阳的质量成正比.因此得出:太阳对行星的行力跟两者质量之积成正比.最后,牛顿做了著名的“月一地”检验,将引力合理推广到宇宙中任何两物体,使万有引力规律赋予普遍性. 2.万有引力定律的检验牛顿通过对月球运动的验证,得出万有引力定律,开始时还只能是一个假设,在其后的一百多年问,由于不断被实践所证实,才真正成为一种理论.其中,最有效的实验验证有以下四方面.⑴.地球形状的预测.牛顿根据引力理论计算后断定,地球的赤道部分应该隆起,形状像个橘子.而笛卡尔根据旋涡假设作出的预言,地球应该是两极伸长的扁球体,像个柠檬.1735 年,法国科学院派出两个测量队分赴亦道地区的秘鲁(纬度 φ=20°)和高纬度处的拉普兰德(φ=66°),分别测得两地 1°纬度之长为:赤道处是 110600m,两极处是 111900m.后来,又测得法国附近纬度1°的长度和地球的扁率.大地测量基本证实了牛顿的预言,从此,这场“橘子与柠檬”之争才得以平息.⑵.哈雷彗星的预报.英国天文学家哈雷通过对彗星轨道的对照后认为,1682 年出现的大彗星与 1607年、1531 年出现的大彗星实际上是同一颗彗星,并根据万有引力算出这个彗星的轨道,其周期是 76 年.哈雷预言,1758 年这颗彗星将再次光临地球.于是,预报彗星的回归又一次作为对牛顿引力理论的严峻考验.后来,彗星按时回归,成为当时破天荒的奇观,牛顿理论又一次被得到...