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高中物理編輯
廣東省2019-2020年高中物理學業水平測試沖A第5章萬有引力定律經典力學的成就與局限教案(含解析)
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資源簡介

萬有引力定律 經典力學的成就與局限

萬有引力定律及其應用

[基礎知識填充]

1.開普勒行星運動定律

(1)第一定律(軌道定律):所有太陽系中的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上.

(2)第二定律(面積定律):對于任意一個行星而言,太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積

(3)第三定律(周期定律):所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等,即k.比值k是一個與行星無關的常量.

2.萬有引力定律

(1)自然界中任何兩個物體都相互吸引,引力的大小與物體的質量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比

(2)萬有引力定律公式:FG.

(3)萬有引力定律適用于一切物體,但用公式計算時,注意有一定的適用條件:

公式適用于質點間的相互作用;

當兩個物體間的距離遠大于物體本身的大小時,物體可視為質點;

均勻球體可視為質點,r兩球心間的距離.

3.萬有引力定律在天文學上的應用

(1)基本方法

把天體的運動看成勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供;

在忽略天體自轉影響時,天體表面的重力加速度

g.

(2)估算天體的質量和密度

Gmr,得:M.即只要測出環繞星體M運轉的一顆衛星運轉的半徑周期,就可以計算出中心天體的質量.

ρ,VπR3得:ρ.R中心天體的星體半徑.

rR時,即衛星繞天體M表面運行時,ρ,由此可以測量天體的密度.

(3)環繞天體的繞行速度、角速度、周期與半徑的關系

Gm得:v,即軌道半徑越大,繞行速度越小;

G2r,得:ω,即軌道半徑越大,繞行角速度越小;

Gm r得:T,即軌道半徑越大,繞行周期越大

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