人教版高中物理必修二[知识点整理及重点题型梳理] 行星的运动与万有引力定律 基础

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新教材 人教版高中物理必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 知识点考点重点难点提炼汇总

新教材 人教版高中物理必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 知识点考点重点难点提炼汇总

第七章万有引力与宇宙航行7.1行星的运动 ....................................................................................................................... - 1 -7.2万有引力定律 ................................................................................................................... - 6 -7.3万有引力理论的成就...................................................................................................... - 14 -7.4宇宙航行 ......................................................................................................................... - 21 -7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性.............................................................................. - 30 -7.1行星的运动一、地心说和日心说开普勒定律1.地心说地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他星体都绕地球运动。

2.日心说太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动。

[注意]古代两种学说都是不完善的,因为不管是地球还是太阳,它们都在不停地运动,并且行星的轨道是椭圆,其运动也不是匀速率的。

鉴于当时人们对自然科学的认识能力,日心学比地心说更进一步。

人教版物理必修二万有引力知识点

人教版物理必修二万有引力知识点

人教版物理必修二万有引力知识点人教版物理必修二万有引力知识点1.万有引力定律:引力常量G=6.67×N-m2/kg22.适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点)3.万有引力定律的应用:(中心天体质量M,天体半径R,天体表面重力加速度g)(1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时)(2)重力=万有引力地面物体的重力加速度:mg=Gg=G≈9.8m/s2高空物体的重力加速度:mg=Gg=G9.8m/s24.第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的。

由mg=mv2/R或由==7.9km/s5.开普勒三大定律6.利用万有引力定律计算天体质量7.通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度8.大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)如何提高物理成绩物理想要学好,首先是把教材上的知识仔细的看一下,一定要掌握公式是怎么推导出来的,能够学会自己推导物理公式,主公式就是你所学的内容的本质,一定要抓住,进而将公式变形,或者与其他公式联立得到别的公式或者推论,将他们了解步骤即可,关键是知道怎么推导,有什么用处。

在这之后就是做例题,例题都是最简单易懂的题目,通过例题初步掌握公式的使用方法,然后就开始刷题,多做题可以提高对公式的理解程度,也能提高自己对公式使用的熟练度。

然后就是处理错题,把自己做错的题多看几遍,加深印象。

最后就是总结做题思路,解题思想,也就是一类题目的套路。

物理的学习比较有灵活性,但是都离不开对公式的推导和大量的做题。

物理g是什么意思物理中G的含义是:重力。

重力的方向总是竖直向下。

物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g为比例系数,大小约为9.8N/kg,重力随着纬度大小改变而改变,质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。

高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版

高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版

千里之行,始于足下。

高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版引力与宇宙航行是高中物理必修2的重要内容之一,涉及到引力定律、行星运动、卫星运动、宇宙探索等知识点。

在学习这些内容时,我们需要掌握以下几个重点知识。

第一,引力定律。

牛顿引力定律是描述两个物体之间相互作用的力的大小与方向的关系。

它的数学表达式为F=G*m1*m2/r^2,其中F表示两物体之间的引力,m1和m2分别表示两物体的质量,r表示两物体之间的距离,G为万有引力常量。

第二,行星运动。

行星围绕太阳运动的规律可以利用开普勒定律来描述。

开普勒第一定律,也称作椭圆轨道定律,指出行星绕太阳的轨道是一个椭圆。

开普勒第二定律,也称作面积速度定律,指出行星在同一时间内扫过的面积相等。

开普勒第三定律,也称作调和定律,指出行星公转周期的平方与半长轴的立方成正比。

第三,卫星运动。

卫星围绕地球运动的规律也可以利用开普勒定律来描述。

卫星的轨道一般为近似圆形,其运动速度与高度成正比。

卫星的速度分为正轨道速度和逃逸速度两种,前者用于保持卫星绕地球做圆周运动,后者用于使卫星摆脱地球引力束缚。

第四,宇宙探索。

人类对宇宙的探索主要依靠航天器和火箭。

卫星是用于研究地球和宇宙的重要工具,包括地球观测卫星、太阳观测卫星、星际探测器等。

火箭是宇宙运载工具,可以将航天器送入太空。

火箭原理是利用燃料的燃烧产生大量的气体推动火箭飞行,同时利用牛顿第三定律。

第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。

除了上述知识点,我们还需要掌握一些相关的数学计算方法。

例如,通过引力定律计算两物体之间的引力大小;通过开普勒定律计算行星公转周期等等。

在学习过程中,我们还需要注意一些常见的误区。

例如,引力是所有物体之间都存在的,而不仅仅是行星或卫星之间;行星绕太阳运动的轨道并非完全是椭圆,而是近似椭圆等。

通过对引力与宇宙航行的学习,我们可以更加深入地了解宇宙的构成和演化过程,为未来的宇宙探索提供基础知识和理论支撑。

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)。

完整版人教版必修二第六章:万有引力与航天简明实用笔记知识要点

完整版人教版必修二第六章:万有引力与航天简明实用笔记知识要点

一、行星的运动——开普勒三定律 (察看到的,不是实验定律)(环绕,中心天体可视为不动)1、开普勒第必定律——轨道定律(圆周模型)全部的行星环绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

2、开普勒第二定律——面积定律(v 1r 1 v 2 r 2 )对于任意一个行星而言, 太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

依据开普勒第二定律可得,行星在远日点的速率较小,在近期点的速率较大。

3、开普勒第三定律——周期定律(a 3 k )T 2全部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。

( a 表示椭圆的半长轴, T 代表公转周期, 同一中心天体 k 是定值 r 3GM T2k42)明显 k 是一个与行星自己没关的量,只与中心体有关 。

开普勒第三定律对全部行星都合用。

对于同一颗行星的卫星,也切合这个运动规律。

二、万有引力定律1、定律的推导。

2、定律的内容:自然界中任何两个物体都互相吸引,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

3、定律的公式: F Gm 1m 2(× 10-112/kg 2. )r 24、万有引力定律公式的合用条件:①质点间 (对于相距很远因此可以看作质点的物体)思虑:在公式中,当 r →0 时, →∞能否有意义?F②对平均的球体 ,可以看作是质量会合于球心上的质点,这是一种等效的简化办理方法。

③不是质点也不可以视为质点的 不可以直接 用公式,但可采纳 微积分 的思想间接求!5、万有引力定律说明①引力的方向 ——两质点的连线上。

②为引力常量 G ——在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距 1m 时的互相作用力, 其数值与单位制有关。

在 SI 制中, G = 6.67 × 10-11N · m 2/kg 2,1687 年牛顿宣布规律,而 1798 年英卡文迪许完成实验之时测定。

卡被称为称出地球质量的人 . 精度不高,可取来运算③一致单位 ——在运用万有引力定律计算时,公式中各量的单位须一致使用国际单位制。

人教版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点归纳总结(精华版)

人教版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点归纳总结(精华版)

(每日一练)人教版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点归纳总结(精华版)单选题1、假设未来某一天科技水平足够高,人们能够在地球赤道上建一座高度等于地球同步卫星轨道高度(约36000km)的房子,在这座房子的某一层住户对地板的压力等于其在该楼层所受地球万有引力的78,已知地球半径约为6400 km,则该楼层离地面的高度大概为()A.6400 kmB.21200 kmC.18000 kmD.14800 km答案:D解析:假设该楼层距离地心为r,对该楼层的住户分析有G Mmr2−78GMmr2=m4π2T2r假设地球同步卫星距离地心为r′,对地球同步卫星分析有G Mm′r′2=m′4π2T2r′对比两式可知r=1 2 r′该楼层离地面的高度ℎ=r−R=12r′−R=12(H+R)−R其中H为地球同步卫星轨道高度,R为地球半径,代入数据可知h=14800km故选D。

2、有下列几种情境,其中对情境的分析和判断正确的是()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空中的空间站绕地球做匀速圆周运动A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D.因空间站处于完全失重状态,所以空间站内的物体加速度为零答案:B解析:A.点火后火箭即将升空的瞬间,速度为零,但加速度不为零,方向竖直向上,A错误;B.轿车紧急刹车时,刹车时间短,速度改变量大,由a=Δv Δt可知加速度很大,即速度变化很快,B正确;C.磁悬浮列车速度很大,但速度没有变化时,加速度为零,C错误;D.空间站以及里面的物体所受万有引力作为向心力,有向心加速度,D错误。

故选B。

3、两颗人造卫星a、b绕地球作匀速圆周运动,轨道半径之比为r a:r b=2:1,则a和b的运动速率和周期之比分别为()A.√2:1,√8:1B.√2:1,1:√8C.1:√2,√8:1D.1:√2,1:√8答案:C解析:由合力提供向心力得G Mmr a2=mv a2r a=m4π2T a2r aG Mmr b2=mv b2r b=m4π2T b2r b联立解得v a v b =√2,T aT b=√81故ABD错误,C正确。

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

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

高中物理必修二第六章万有引力与航天知识点概括与要点题型总结一、行星的运动1、开普勒行星运动三大定律①第必定律(轨道定律):全部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):对随意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

推论:近期点速度比较快,远日点速度比较慢。

③第三定律(周期定律):全部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。

a3即:T 2k此中k是只与中心天体的质量相关,与做圆周运动的天体的质量没关。

推行:对环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,它们绕地球运行的轨道半径之比是1: 2,则它们绕地球运行的周期之比为。

二、万有引力定律1、万有引力定律的成立F G Mm①太阳与行星间引力公式r 2②月—地查验③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量 GG 6.67 10 11N2/ kg22、万有引力定律m①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m1和 m2的乘积成正比,与它们之间的距离 r 的二次方成反比。

即:F G m1m2r 2②合用条件(Ⅰ)可当作质点的两物体间,r 为两个物体质心间的距离。

(Ⅱ)质量散布均匀的两球体间,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,一般状况下,可以为重力和万有引力相等。

忽视地球自转可得:mg G MmR2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)计算重力加快度G Mm地球表面邻近( h 《R ) 方法:万有引力≈重力mgMmR 2地球上空距离地心 r=R+h 处 mg ' G2 方法:( R h)在质量为 M ’,半径为 R ’的随意天体表面的重力加快度g ' ' 方法:mg''G M ' ' mR '' 2(3)计算天体的质量和密度Mm利用自己表面的重力加快度:GR 2mgMm v 2 24 2利用环绕天体的公转:G r 2m m rm 2 r 等等rT(注:联合 M4 R 3 获得中心天体的密度)3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 。

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人教版高中物理必修二知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习行星的运动、万有引力定律【学习目标】1.了解地心说与日心说.2.明确开普勒三大定律,能应用开普勒三大定律分析问题.3.理解万有引力定律的内容及使用条件.【要点梳理】要点一、地心说与日心说要点诠释:1.地心说地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动.公元2世纪的希腊天文学家托勒密使地心说发展和完善起来,由于地心说能解释一些天文现象,又符合人们的日常经验(例如我们看到太阳从东边升起,从西边落下,就认为太阳在绕地球运动),同时地心说也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法,所以得到教会的支持,统治和禁锢人们的思想达一千多年之久.2.日心说16世纪,波兰天文学家哥白尼(1473~1543年)根据天文观测的大量资料,经过长达40多年的天文观测和潜心研究,提出“日心体系”宇宙图景.日心体系学说的基本论点有:(1)宇宙的中心是太阳,所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动.(2)地球是绕太阳旋转的普通行星,月球是绕地球旋转的卫星,它绕地球做匀速圆周运动,同时还跟地球一起绕太阳运动.(3)天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象.(4)与日地距离相比,其他恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多.随着人们对天体运动的不断研究,发现地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多.如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的行星的位置,换一个角度来考虑天体的运动,许多问题都可以解决,行星运动的描述也变得简单了.因此日心说逐渐被越来越多的人所接受,真理最终战胜了谬误.注意:古代的两种学说都不完善,太阳、地球等天体都是运动的,鉴于当时自然科学的认识能力,日心说比地心说更先进,日心说能更完美地解释天体的运动.以后的观测事实表明,哥白尼日心体系学说有一定的优越性.但是,限于哥白尼时代科学发展的水平,哥白尼学说存在两大缺点:①把太阳当做宇宙的中心.实际上太阳仅是太阳系的中心天体,而不是宇宙的中心.②沿用了行星在圆形轨道上做匀速圆周运动的陈旧观念.实际上行星轨道是椭圆的,行星的运动也不是匀速的.要点二、开普勒发现行星运动定律的历史过程要点诠释:(1)丹麦天文学家第谷连续20年对行星的位置进行了精确的测量,积累了大量的数据.到1601年他逝世时,这些耗尽了他毕生心血获得的天文资料传给了他的助手德国人开普勒.(2)开普勒通过长时间的观察、记录、思考与计算,逐渐发现哥白尼把所有行星运动都看成是以太阳为圆心的匀速圆周运动似乎简单了一些,因为它与实际观察到的数据有着不小的出入.(3)开普勒承担了准确地确定行星轨道的任务,他仔细研究了第谷对行星位置的观测记录,经过四年多的刻苦计算,所得结果与第谷的观测数据至少有8′的角度误差,那么这不容忽视的8′可能就是人们认为行星绕太阳做匀速圆周运动所造成的.最后开普勒发现行星运行的真实轨道不是圆,而是椭圆,并于1609年发表了两条关于行星运动的定律.(4)开普勒在发表了第一定律和第二定律后,进一步研究了不同行星的运动之间的相互关系,在1619年又发表了行星运动的第三条定律.开普勒提出描述行星运动的规律,使人类的天文学知识提高了一大步,他被称为“创制天空法律者”. 要点三、开普勒的行星运动定律 要点诠释:(1)开普勒第一定律(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.不同行星椭圆轨道则是不同的. 开普勒第一定律说明了行星的运动轨道是椭圆,太阳在此椭圆的一个焦点上,而不是位于椭圆的中心.不同的行星位于不同的椭圆轨道上,而不是位于同一椭圆轨道,再有,不同行星的椭圆轨道一般不在同一平面内.(2)开普勒第二定律(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.如图所示,行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点上.如果时间间隔相等,即t 2-t 1=t 4-t 3如,那么S A =S B ,由此可见,行星在远日点a 的速率最小,在近日点b 的速率最大.(3)开普勒第三定律(周期定律)所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等.若用a 代表椭圆轨道的半长轴,T 代表公转周期,即32a k T(其中,比值k 是一个与行星无关的常量)要点四、对行星运动规律的理解 要点诠释:(1)开普勒第二定律可以用来确定行星的运行速率.如图所示,如果时间间隔相等,即t 2-t 1=t 4-t 3,由开普勒第二定律,面积A =面积B ,可见离太阳越近,行星在相等时间内经过的弧长越长,即行星的速率就越大.(2)开普勒三定律不仅适用于行星,也适用于其他天体,例如对于木星的所有卫星来说,它们的32a T一定相同,但常量k 的值跟太阳系各行星绕太阳运动的k 值不同.以后将会证明,开普勒恒量k 的值只跟(行星运动时所围绕的)中心天体的质量有关.(3)要注意长轴是指椭圆中过焦点与椭圆相交的线段,半长轴即长轴的一半,注意它和远日点到太阳的距离不同.(4)由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近,因此,在中学阶段的研究可以按圆周运动处理,这样开普勒三定律就可以这样理解:①大多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心;②对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的速率不变,即行星做匀速圆周运动;③所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即32R k T=.如绕同一中心天体运动的两颗行星的轨道半径分别为R 1、R 2,公转周期分别为T 1、T 2,则有33122212R R T T =.要点五、太阳与行星间引力的推导 要点诠释:(1)假设地球以太阳为圆心做匀速圆周运动,那么太阳对地球的引力就为做匀速圆周运动的地球提供向心力.设地球的质量为m ,运动线速度为v ,地球到太阳的距离为r ,太阳的质量为M .则由匀速圆周运动的规律可知2mv F r=, ①2rv Tπ=. ② 由①②得 224mrF Tπ=. ③ 又由开普勒第三定律32r T k=, ④由③④式得 224mF k r π=, ⑤ 即 2mF r ∝. ⑥ 这表明:太阳对不同行星间的引力,跟行星的质量成正比,跟行星与太阳距离的平方成反比.(2)根据牛顿第三定律,力的作用足是相互的,且等大反向,因此地球对太阳的引力F ′也应与太阳的质量成正比,且F ′=-F . 即 2MF r '∝. ⑦ (3)比较⑥⑦式不难得出2Mm F r '∝,写成等式2MmF G r =,式中G 是比例系数,与太阳、行星无关.注意:在中学阶段只能将椭圆轨道近似成圆形轨道来推导引力公式,但牛顿是在椭圆轨道下推导引力表达式的.要点六、月—地检验 要点诠释:(1)牛顿的思路:地球绕太阳运动是因为受到太阳的引力,人跳起后又能落回地球是因为人受到地球的引力.这些力是否是同一种力?是否遵循相同的规律?实践是检验真理的唯一标准,但在当时的条件下很难通过实验来验证,这就自然想到了月球.(2)月一地检验的基本思想:如果重力和星体间的引力是同一性质的力,都与距离的二次方成反比关系,那么月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是地面重力加速度的1/3600,因为月心到地心的距离约为地球半径的60倍.(3)检验过程:牛顿根据月球的周期和轨道半径,计算出月球围绕地球做圆周运动的向心加速度23224 2.710m /s ra Tπ-==⨯. —个物体在地面的重力加速度为g =9.8m /s 2,若把这个物体移到月球轨道的高度,根据开普勒第三定律可以导出3222211,,r r a a k a r T T r ⎛⎫∝∝=∝ ⎪⎝⎭而则.因为月心到地心的距离是地球半径的60倍,3221 2.7210m /s 60a g -==⨯. 即其加速度近似等于月球的向心加速度的值.(4)检验结果:月球围绕地球做近似圆周运动的向心加速度十分接近地面重力加速度的1/3600,这个重要的发现为牛顿发现万有引力定律提供了有力的证据,即地球对地面物体的引力与天体间的引力,本质上是同一性质的力,遵循同一规律. 要点七、万有引力定律 要点诠释: 1.内容自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的方向沿两物体的连线,引力的大小F 与这两个物体质量的乘积12m m 成正比,与这两个物体间距离r 的平方成反比。

2.公式122m m F Gr=,其中G 为万有引力常量,11226.6710/G N m kg -=⨯⋅ 3.适用条件适用于相距很远,可以看作质点的物体之间的相互作用。

质量分布均匀的球体可以认为质量集中于球心,也可以用此公式计算,其中r 为两球心之间的距离。

4.重力与万有引力的关系在地球(质量为M)表面上的物体所受的万有引力F 可以分解成物体所受的重力mg 和随地球自转而做圆周运动的向心力F ',其中2RMm G F =,而2ωmr F ='。

(1)当物体在赤道上时F 、mg 、F '三力同向,此时F '达到最大值2maxωmR F =',重力加速度达到最小值22minωR RMG m F F g -='-=(2)当物体在两极的极点时,0F '=,此时重力等于万有引力F mg =,重力加速度达到最大值,此最大值为2max RMGg =。

(3)因地球自转角速度很小,22ωmR R Mm G>>,所以在一般情况下进行计算时认为2R Mm G mg =。

【典型例题】类型一、对日心说和地心说的考查例1、16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出“日心说”的以下四个基本论点,这四个论点目前看存在缺陷的是( ) A .宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B .地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动C .天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象D .与日地距离相比,其他恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多【思路点拨】了解哥白尼日心说的基本论点是解题关键。

【答案】ABC【解析】天文学家开普勒在认真整理了第谷的观测资料后,在哥白尼学说的基础上,抛弃了圆轨道的说法,提出了以大量观察资料为依据的三大定律,揭示了天体运动的真相.它们中的每一条都是以观测事实为依据的定律,所有行星围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;行星在椭圆轨道上运动的周期T 和轨道半长轴a 满足32a k T=常量,故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动,整个宇宙是在不停运动的.【总结归纳】知道人类对行星运动的认识过程,体会科学家们严谨的科学态度和坚持真理的勇气.学习物理学史,提高自己的科学素养。

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