2016 高考物理一轮复习 专题 4
5 万有引力定律与天体运动教学案 新人教版【2016 考纲解读】1.掌握万有引力定律的内容,并能够用万有引力定律求解相关问题
2.理解第一宇宙速的意义
3.了解第二宇宙速度和第三宇宙速度【重点知识梳理】 一
开普勒运动定律(轨道、面积、比值)(1)开普勒第一定律:所有的行星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.(2)开普勒第二定律: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的面积相等.(3)开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.二
万有引力定律(1)内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(2)公式:F=G221rmm,其中2211/1067
6kgmNG,(称为为有引力恒量,由卡文特许扭称实验测出)(3)适用条件:严格地说公式只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,公式也可近似使用,但此时 r 应为两物体重心间的距离.对于均匀的球体,r 是两球心间的距离. 注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量 G 的物理意义是:G 在数值上等于质量均为 1kg 的两个质点相距 1m 时相互作用的万有引力.三、万有引力和重力重力是万有引力产生的,由于地球的自转,因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力.重力实际上是万有引力的一个分力.另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力,如图所示,由于纬度的变化,物体做圆周运动的向心力 F 向不断变化,因而表面物体的重力随纬度的变化而变化,即重力加速度 g 随纬度变化而变化,从赤道到两极逐渐增大.通常的计算中因重力和万有引力相差不大,而认为两者相等,即 m2g=G221rmm, g