高中物理必修二万有引力与航天知识点总结

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高一物理必修二《万有引力与航天》知识点总结

高一物理必修二《万有引力与航天》知识点总结

万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德)2、“日心说”的内容及代表人物: 哥白尼 (布鲁诺被烧死、伽利略) 二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v v >远近开普勒第三定律:K —与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体才可以列比例,太阳系: 333222===......a a a T T T 水火地地水火 三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

K T R =23 ① r T m F 224π= ② 22π4=r m K F 2m F r ∝ F F '= ③ 2r M F ∝'2r Mm F ∝ 2r MmGF = 2、表达式:221rm m GF = 3、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,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。

4.引力常量:G=6.67×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。

5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。

②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r 为两物体质心间的距离。

6、推导:2224mM G m R R T π= ⇒ 3224R GMT π= 四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。

2、在匀质球体内部距离球心r 处,质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。

六、 双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。

高中物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点归纳与习题练习

高中物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点归纳与习题练习

高中物理必修二第六章万有引力与航天 知识点归纳与重点题型总结一、行星的运动1、 开普勒行星运动三大定律①第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

②第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

推论:近日点速度比较快,远日点速度比较慢。

③第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

即: 其中k 是只与中心天体的质量有关,与做圆周运动的天体的质量无关。

推广:对围绕同一中心天体运动的行星或卫星,上式均成立。

K 取决于中心天体的质量例.有两个人造地球卫星,它们绕地球运转的轨道半径之比是1:2,则它们绕地球运转的周期之比为 。

二、万有引力定律1、万有引力定律的建立 ①太阳与行星间引力公式 ②月—地检验32a k T=2Mm F G r =③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量G 2、万有引力定律①内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量1m 和2m 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。

即: ②适用条件(Ⅰ)可看成质点的两物体间,r 为两个物体质心间的距离。

(Ⅱ)质量分布均匀的两球体间,r 为两个球体球心间的距离。

③运用(1)万有引力与重力的关系:重力是万有引力的一个分力,一般情况下,可认为重力和万有引力相等。

忽略地球自转可得:例.设地球的质量为M ,赤道半径R ,自转周期T ,则地球赤道上质量为m 的物体所受重力的大小为?(式中G 为万有引力恒量)(2)计算重力加速度地球表面附近(h 《R ) 方法:万有引力≈重力地球上空距离地心r=R+h 处 方法:11226.6710/G N m kg-=⨯⋅122m m F G r =2R Mm Gmg =2')(h R MmGmg +=2''''''R m M Gmg =2R Mm G mg =在质量为M’,半径为R’的任意天体表面的重力加速度''g 方法:(3)计算天体的质量和密度 利用自身表面的重力加速度:利用环绕天体的公转:等等(注:结合 得到中心天体的密度)例.宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度V 0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t ,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为V. 已知该星球的半径为R ,引力常量为G ,求该星球的质量M 。

万有引力与航天科学知识点总结

万有引力与航天科学知识点总结

万有引力与航天科学知识点总结1. 万有引力的定义和原理- 万有引力是指质点之间的引力相互作用力,由牛顿于17世纪提出的普适物理定律。

- 万有引力的原理是质点间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比。

2. 万有引力公式- 万有引力公式表达了两个质点间的引力大小与它们质量和距离的关系:`F = G * (m1 * m2) / r^2`。

- 其中,F表示引力的大小,m1和m2分别是两个质点的质量,r是它们之间的距离,G为万有引力常数。

3. 航天科学中的万有引力应用- 万有引力是航天科学中至关重要的概念,对行星运行、地球轨道等都具有重要影响。

- 宇宙飞行器与地球的相对位置和角度,以及运动轨迹的计算都需要考虑万有引力的作用。

- 万有引力也是行星探测任务中的重要影响因素,科学家通过研究行星的引力场,获得行星的质量、结构和组成信息。

4. 航天科学的其他知识点除了万有引力,航天科学还涉及许多其他重要知识点,如:- 轨道力学:研究天体运动的力学原理和方法。

- 航天器设计:包括航天器的结构、推进系统、导航和控制等设计原理与技术。

- 火箭发动机:研究和设计用于航天器推进的火箭发动机。

- 航天器轨道控制:保持航天器在特定轨道上的运动稳定与精确控制。

5. 航天科学的前沿领域- 航天科学作为一个不断发展的领域,目前还有许多前沿研究领域,如:- 卫星导航与定位技术- 空间站和深空探测任务- 火星和月球探测- 太阳风与地球磁层相互作用研究以上是对万有引力与航天科学的知识点进行了简要总结。

了解这些基本概念和相关领域的发展情况,有助于更好地理解和探索航天科学的奥秘与魅力。

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万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、 “地心说 ”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德)2、 “日心说 ”的内容及代表人物: 哥白尼(布鲁诺被烧死、伽利略)二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v 近 v 远开普勒第三定律: K — 与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体a 地 3 = a 火 3 a 水 3 =......才可以列比例,太阳系:T 地 2 T 火 2=T 水 2三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

3F m42mmR K①r②F = 4π2K FFF ③r 2T 2T 2r 2FM FMm FG Mmr 2r 2r 22、表达式: F Gm 1m 2r 23、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,m2 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。

4.引力常量: G=6.67 ×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的 100 多年里, 卡文迪许 在实验室里用扭秤实验测出。

5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。

②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离 。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中 r 为球心到质点间的距离。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时, 公式也近似的适用, 其中 r 为两物体质心间的距离。

6、推导: GmM4 2R 3GMR 2m2 RT 242T1四、万有引力定律的两个重要推1、在匀球的空腔内任意位置,点受到地壳万有引力的合力零。

2、在匀球体内部距离球心r ,点受到的万有引力就等于半径r 的球体的引力。

五、黄金代若已知星球表面的重力加速度g 和星球半径 R,忽略自的影响,星球物体的万有引力等于物体的重力,有 G Mmmg 所以 MgR2 R2G其中 GM gR2是在有关算中常用到的一个替关系,被称黄金替。

高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结

高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结

万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物:托勒密(欧多克斯、亚里士多德)2、“日心说”的内容及代表人物:哥白尼(布鲁诺被烧死、伽利略)二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:开普勒第三定律:K—与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体才可以列比例,太阳系:三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

①②③2、表达式:3、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,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的二次方成反比。

4.引力常量:G=6.67×10-11N/m2/kg2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。

5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。

②对于质量分布均匀的球体,公式中的r就是它们球心之间的距离。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r为球心到质点间的距离。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r为两物体质心间的距离。

6、推导:四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。

2、在匀质球体内部距离球心r处,质点受到的万有引力就等于半径为r的球体的引力。

五、黄金代换若已知星球表面的重力加速度g和星球半径R,忽略自转的影响,则星球对物体的万有引力等于物体的重力,有所以其中是在有关计算中常用到的一个替换关系,被称为黄金替换。

导出:对于同一中心天体附近空间内有,即:环绕星体做圆周运动的向心加速度就是该点的重力加速度。

六、双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。

设双星的两子星的质量分别为M1和M2,相距L,M1和M2的线速度分别为v1和v2,角速度分别为ω1和ω2,由万有引力定律和牛顿第二定律得:M1:M2:相同的有:周期,角速度,向心力,因为,所以轨道半径之比与双星质量之比相反:线速度之比与质量比相反:七、宇宙航行:1、卫星分类:侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星……3、卫星轨道:可以是圆轨道,也可以是椭圆轨道。

高中物理必修二重点知识点万有引力与航天

高中物理必修二重点知识点万有引力与航天

高中物理必修二重点知识点万有引力与航天
高中物理必修二重点知识点万有引力与航天
一、知识点
(一)行星的运动
1地心说、日心说:内容区别、正误判断
2开普勒三条定律:内容(椭圆、某一焦点上;连线、相同时间相同面积;半长轴三次方、周期平方、比值、定值)、适用范围
(二)万有引力定律
1万有引力定律:内容、表达式、适用范围
2万有引力定律的科学成就
(1)计算中心天体质量
(2)发现未知天体(海王星、冥王星)
(三)宇宙速度:第一、二、三宇宙速度的数值、单位,物理意义(最小发射速度、最大环绕速度;脱离地球引力绕太阳运动;脱离太阳系)
(四)经典力学的局限性:宏观(相对普朗克常量)低速(相对光速)
二重点考察内容、要求及方式
1地心说、日心说:了解内容及其区别,能够判断其科学性(选择)
2开普勒定律:熟知其内容,第三定律考察尤多;适用范围(选择)。

必修二万有引力与航天知识点总结完整版

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第六章万有引力与航天知识点总结万有引力定律:① 内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m i 和m 2F G m^的乘积成正比,与它们之间的距^G ~rr~的■勺二次方成反比。

即: 其中 G=6. 67 x 10_11N- nVkg 2② 适用条件(I)可看成质点的两物体间,r 为两个物体质心间的距离忽略地球自转可得:重力和地球的万有引力:1. 地球对其表面物体的万有引力产生两个效果:(1)物体随地球自转的向心力:(H)质量分布均匀的两球体间,③运用r 为两个球体球心间的距离(1)万有引力与重力的关系:重力是万有引力的一个分力,般情况下,可认为重力和万有引力相等。

mg G M m R 2F向=m- R- (2n/T o) 2,很小。

由于纬度的变化,物体做圆周运动的向心力不断变化,因而表面物体的重力 随纬度的变化而变化。

(2)重力约等于万有引力:F 向mg ,所以mg F F 向^Mmm 自R ,因地球自转角速度很R地球表面的物体所受到的向心力f 的大小不超过重力的0. 35%因此在计算 中可以认为万有引力和重力大小相等。

如果有些星球的自转角速度非常大,那 么万有引力的向心力分力就会很大,重力就相应减小,就不能再认为重力等于 万有引力了。

如果星球自转速度相当大,使得在它赤道上的物体所受的万有引 力恰好等于该物体随星球自转所需要的向心力,那么这个星球就处于自行崩溃 的临界状态了。

在地球的同一纬度处,g 随物体离地面高度的增大而减小,即g' 空―(R h)2强调:g =G- MR 不仅适用于地球表面,还适用于其它星球表面。

2. 绕地球运动的物体所受地球的万有引力充当圆周运动的向心力,万有引力、 向心力、重力三力合一。

即:G- M- mR =m ・ a 向二mg'.g =a 向=G- MR2在赤道处:F 小,GMm R2m 自R ,所以gGM R2、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物:2、“日心说”的内容及代表人物:二、开普勒行星运动定律的内容托勒密(欧多克斯、亚里士多德)哥白尼(布鲁诺被烧死、伽利定律开普勒第一定律(執道定律)开普勒第二定律(面积定律)内容所有行星绕△匹运动的轨道都是去阴处在椭圆的一个焦点上・任ift—个行星,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.(行星离太阳较近时.运行速率比较快)图示幵普勒第三定律(周期定律)所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的含转周期的二次方的比值都相等•丁F =k.推论:开普勒第二定律:V近V远开普勒第三定律:K—与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量:须是同一中心天体的环绕星体才可以列比例,太阳系:半长轴或半径,T---公转周期三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

(完整版)万有引力与航天重点知识归纳

(完整版)万有引力与航天重点知识归纳

万有引力与航天重点知识归纳考点一、万有引力定律 1. 开普勒行星运动定律 (1) 第一定律(轨道定律):所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

(2) 第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。

(3) 第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值都相等,表达式:k Ta =23。

其中k 值与太阳有关,与行星无关。

中学阶段对天体运动的处理办法:①把椭圆近似为园,太阳在圆心;②认为v 与ω不变,行星或卫星做匀速圆周运动; ③k TR =23,R ——轨道半径。

2. 万有引力定律 (1) 内容:万有引力F 与m 1m 2成正比,与r 2成反比。

(2) 公式:221rm m G F =,G 叫万有引力常量,2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-。

(3) 适用条件:①严格条件为两个质点;②两个质量分布均匀的球体,r 指两球心间的距离;③一个均匀球体和球外一个质点,r 指质点到球心间的距离。

(4) 两个物体间的万有引力也遵循牛顿第三定律。

3. 万有引力与重力的关系(1) 万有引力对物体的作用效果可以等效为两个力的作用,一个是重力mg ,另一个是物体随地球自转所需的向心力f ,如图所示。

①在赤道上,F=F 向+mg ,即R m R Mm G mg 22ω-=;②在两极F=mg ,即mg R Mm G =2;故纬度越大,重力加速度越大。

由以上分析可知,重力和重力加速度都随纬度的增加而增大。

(2) 物体受到的重力随地面高度的变化而变化。

在地面上,22R GM g mg R Mm G =⇒=;在地球表面高度为h 处:22)()(h R GM g mg h R Mm Gh h +=⇒=+,所以g h R R g h 22)(+=,随高度的增加,重力加速度减小。

考点二、万有引力定律的应用——求天体质量及密度1.T 、r 法:232224)2(GTr M T mr r Mm G ππ=⇒=,再根据32333,34R GT r V M R Vπρρπ=⇒==,当r=R 时,23GT πρ=2.g 、R 法:GgR Mmg RMm G 22=⇒=,再根据GRg VM R V πρρπ43,343=⇒==3.v 、r 法:Grv M r v m r Mm G 222=⇒=4.v 、T 法:G T v M T mr r Mm G r v m r Mm G ππ2)2(,32222=⇒==考点三、星体表面及某高度处的重力加速度1、 星球表面处的重力加速度:在忽略星球自转时,万有引力近似等于重力,则22R GM g mg R Mm G =⇒=。

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