杭州市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高中物理會(huì)考復(fù)習(xí)課件第五節(jié)-萬(wàn)有引力定律市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第五節(jié)萬(wàn)有引力定律杭州市試驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校余開(kāi)富第1頁(yè)

知識(shí)關(guān)鍵點(diǎn)一、行星運(yùn)動(dòng)1、地心說(shuō)：亞里士多德。地球是宇宙中心，是靜止不動(dòng)，太陽(yáng)、月亮以及其它行星都繞地球運(yùn)動(dòng)。

2、日心說(shuō)：哥白尼、布魯諾、伽利略。太陽(yáng)是宇宙中心,靜止不動(dòng)，地球和其它行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。3、開(kāi)普勒三定律：

(1)開(kāi)普勒第一定律（軌道定律）：全部行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道都是橢圓，太陽(yáng)處于全部橢圓一個(gè)焦點(diǎn)上。(2)開(kāi)普勒第二定律（面積定律）

：對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星聯(lián)線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等面積。

近(遠(yuǎn))日點(diǎn)快(慢)；

(3)開(kāi)普勒第三定律（周期定律）：全部行星軌道半長(zhǎng)軸三次方跟公轉(zhuǎn)周期二次方比值都相等。R3/T2=k，K叫開(kāi)普勒常量，，R是半長(zhǎng)軸，M是太陽(yáng)質(zhì)量。第2頁(yè)1．以下關(guān)于地心說(shuō)和日心說(shuō)說(shuō)法中，正確是A．地心說(shuō)參考系是地球B．日心說(shuō)參考系是太陽(yáng)C．地心說(shuō)與日心說(shuō)只是參考系不一樣，它們是等價(jià)D．日心說(shuō)是由開(kāi)普勒提出來(lái)（AB）2．有一個(gè)名叫谷神小行星，它軌道半徑是地球2．77倍，則它繞太陽(yáng)一周需要

年4.613、測(cè)得海王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌道半徑是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌道半徑30倍，則它公轉(zhuǎn)周期約是

B、30年；

D．90年（C）第3頁(yè)二、萬(wàn)有引力定律1、內(nèi)容2、公式：

(1)質(zhì)點(diǎn)，(2)均勻球體，不能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，可構(gòu)想把物體分割成無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)，求出兩個(gè)物體上每個(gè)質(zhì)點(diǎn)與另一物體上全部質(zhì)點(diǎn)萬(wàn)有引力，然后求協(xié)力（微積分）。3、G=6.67×10-11叫…，單位是N·m2/kg2。卡文迪許扭秤試驗(yàn)測(cè)定并證實(shí)定律正確4、應(yīng)用：(1)測(cè)天體M、ρ，ρT02=(T0為圍繞)，

(2)推證開(kāi)普勒第三定律中k=r3/T2=(3)海王，冥王星發(fā)覺(jué)；(4)用彈簧秤、天平可測(cè)天體質(zhì)量M：F=GMm/R2第4頁(yè)萬(wàn)有引力定律應(yīng)用萬(wàn)有引力定律在研究天體運(yùn)動(dòng)中起著決定性作用，它把地面上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律與天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)，是人類認(rèn)識(shí)宇宙基礎(chǔ)．萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上有以下應(yīng)用：（1）用萬(wàn)有引力定律求中心星球質(zhì)量和密度當(dāng)一個(gè)星球繞另一個(gè)星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)中心星球質(zhì)量為M，半徑為R，圍繞星球質(zhì)量為m，線速度為v，公轉(zhuǎn)周期為T(mén)，兩星球相距r，由萬(wàn)有引力定律有：可得出由r、v或r、T就能夠求出中心星球質(zhì)量；假如圍繞星球離中心星球表面很近，即滿足r≈R，那么由能夠求出中心星球平均密度ρT02=3π/G。第5頁(yè)（2）發(fā)覺(jué)未知天體：萬(wàn)有引力定律不但能夠解釋已知天表達(dá)象，而且能夠依據(jù)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系，預(yù)言天體軌道從而發(fā)覺(jué)新天體．fFGmN（3）萬(wàn)有引力和重力關(guān)系普通星球都在不停地自轉(zhuǎn)，星球表面物體隨星球自轉(zhuǎn)需要向心力，所以星球表面上物體所受萬(wàn)有引力有兩個(gè)作用效果：一個(gè)是重力，一個(gè)是向心力。星球表面物體所受萬(wàn)有引力一個(gè)分力是重力，另一個(gè)分力是使該物體隨星球自轉(zhuǎn)所需向心力。即

地球表面物體所受到向心力f大小不超出重力0.35%，所以在計(jì)算中能夠認(rèn)為萬(wàn)有引力和重力大小相等

故重力加速度

g隨h增大而減小第6頁(yè)

假如有些星球自轉(zhuǎn)角速度非常大，那么萬(wàn)有引力向心力分力就會(huì)很大，重力就對(duì)應(yīng)減小，就不能再認(rèn)為重力等于萬(wàn)有引力了。假如星球自轉(zhuǎn)速度相當(dāng)大，使得在它赤道上物體所受萬(wàn)有引力恰好等于該物體隨星球自轉(zhuǎn)所需要向心力，那么這個(gè)星球就處于自行瓦解臨界狀態(tài)了。例1：設(shè)地球表面重力加速度為g,物體在距地心4R（R是地球半徑）處，因?yàn)榈厍蛞ψ饔枚a(chǎn)生重力加速度g/，則g/g/為A、1；B、1/9；C、1/4；D、1/16。解析：因?yàn)?/p>

所以g/g/=1/16,即D選項(xiàng)正確第7頁(yè)例2.某行星自轉(zhuǎn)周期是6小時(shí)。在該行星赤道上稱得某物體重力是同一物體在兩極稱得重力90%，求該行星平均密度。解：由已知，該星球赤道上物體所受向心力是萬(wàn)有引力10%，而星球質(zhì)量由以上兩式可得ρ=3.03×103kg/m3

9．兩個(gè)質(zhì)量都是5kg鉛球，相距1m時(shí)，它們之間萬(wàn)有引力與質(zhì)量為

kg物體在地球表面所受重力相等．（g取9．8m／s2）1.7×10-10第8頁(yè)三、地球上物體重力1、實(shí)質(zhì)是引力分力，并不指向地心2、大小跟地點(diǎn)相關(guān)：緯、高、密度、橢球四、人造地球衛(wèi)星1、基本方程：

2、v運(yùn)=，r↓，v↑，ω↑，T↓，與m無(wú)關(guān)。當(dāng)r=R時(shí)，vmax=7.9km/s，Tmin=85分第9頁(yè)3、v發(fā)：三個(gè)宇宙速度指v發(fā)。v發(fā)↑，遠(yuǎn)，v運(yùn)↓。v發(fā)min=v運(yùn)max=7.9km/s，圍繞速度。

脫離速度11.2km/s，逃逸速度16.7km/s。4、軌道平面：同時(shí)衛(wèi)星只在赤道平面，其它無(wú)此限制，但平面一定過(guò)地心5、正常運(yùn)行時(shí)完全失重：(1)F引提供向心力，只變v方向；