高一年级物理必修二第六章三大定律的近似处理
必修二第六章物理知识点

必修二第六章物理知识点
第六章《力学》是高中物理课程中的重要章节,主要涉及力、运动和力的作用等内容。
以下是第六章的主要知识点:
1. 力的概念和计算:
- 力是物体之间相互作用的结果,用矢量表示,单位为牛顿(N)。
- 力的计算公式为:力=质量×加速度(F=ma)。
- 物体受力时会发生运动或变形。
2. 牛顿三定律:
- 第一定律(惯性定律):物体会保持静止或匀速直线运动的状态,除非受到力的作用。
- 第二定律(运动定律):物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
- 第三定律(相互作用定律):相互作用的两个物体所受到的作用力大小相等、方向相反。
3. 重力与万有引力定律:
- 重力是地球或其他大质量物体对物体产生的吸引力,用Fg表示。
- 万有引力定律描述了两个质量之间的引力大小与距离的关系,F=G×(m1×m2)/r²,
其中G为万有引力常量,m1和m2为质量,r为质心间的距离。
4. 斜面上物体的受力分析:
- 斜面上的物体受到重力和支持力(法向量)的作用,可以将重力分解为垂直和平行于斜面方向的分力。
5. 平抛运动:
- 平抛运动是指物体在水平方向上具有匀速直线运动的同时,在竖直方向上受到重力作用的运动。
- 平抛运动的水平方向速度不变,竖直方向速度随时间变化。
以上是必修二第六章物理的主要知识点,对于更详细的内容和公式推导,建议参考课本或参考资料。
高一物理必修二第六章知识点总结

高一物理必修二第六章知识点总结【篇一:高一物理必修二第六章知识点总结】小编寄语:关于高一物理必修 2 知识点总结,高一物理必修 2 第四章将是了曲线运动及万有引力知识点,为帮助大家学好这部分知识点,下面小编为大家提供高一物理必修 2 知识点总结:第六章,希望对大家有帮助。
六、机械能1.功(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量.定义式:w=f?s?cos ,其中 f 是力,s 是力的作用点位移(对地),是力与位移间的夹角.(2)功的大小的计算方法:①恒力的功可根据w=f?s?cos 进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据w=p?t ,计算一段时间内平均做功. ③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:w=fd(d 是两物体间的相对路程),且w=q( 摩擦生热)2.功率(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.(2)功率的计算①平均功率:p=w/t( 定义式) 表示时间t 内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用. ②瞬时功率:p=f?v?cos p和v 分别表示t 时刻的功率和速度,为两者间的夹角.(3)额定功率与实际功率:额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率p 启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=p/f 作匀速直线运动,.②以恒定牵引力 f 启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=p/f ,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=p/f 作匀速直线运动。
最新人教版高中物理必修2第六章《万有引力定律》教材梳理

庖丁巧解牛知识·巧学一、月—地检验牛顿把牛顿运动定律和开普勒三定律相结合,得出了太阳与行星间的引力关系:引力的大小与太阳、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比,即F ∝2r Mm 牛顿进一步推断,太阳与行星间的引力和地球对地面上物体的引力是同一种性质的力.为了验证这一结论,牛顿做了“月—地”检验.1.月—地检验的思路假设太阳对行星的引力、行星与卫星之间的引力、地球对月球的引力(维持月球绕地球运动的力)以及地球作用于物体上的重力(使得苹果下落的力)都是同样性质的力的话.根据上述引力公式,对“月—地系统”和地面上的物体分别可得到:月月地月月a m r Mm G =2;2地物r Mm G =m 物a 物=m 物g两式相比,得月球绕地球运动的向心加速度与地球表面物体的重力加速度应有如下关系:a 月=2)(地月地r r g 因为地球和月球之间的距离r 地月约为地球半径r 地的60倍,因此月球绕地球运动的向心加速度应该有如下值:a 月=36001)601(2=g ×9.8 m/s 2=2.7×10-3 m/s 2. 2.观测的结果的对照验证根据天文观测,月球绕地球运动的周期T=27.3 d,地球与月球间距离r 地月=3.85×108 m,因此从运动学公式可直接得到月球运动的向心加速度,应该有:a 月′=224T πr 地月=22)864003.27(4⨯π×3.85×108 m/s 2=2.7×10-3 m/s 2 假设前提下的推理结果与观测下的数据计算结果,两者是一致的,说明地球对月球的引力(维持月球绕地球运动的力)以及地球作用于物体上的重力(使得苹果下落的力)确属同样性质的力.要点剖析 这个结果是牛顿于1666年在家乡避瘟疫时完成的.当时牛顿所知的地球半径数据不精确(我们这里改用了精确的数值),而且牛顿仅得出了圆轨道的引力与半径的平方成反比的关系,对椭圆轨道的情况是否有同样的关系,以及能否把地球质量集中于球心,也尚未严格证明,因此牛顿并未将他的结果发表.二、万有引力定律1.万有引力在宇宙万物中,任何两个物体之间都存在着吸引作用,这种引力称为万有引力.2.万有引力定律(1)内容:任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(2)表达式:设m 1、m 2表示两物体的质量,r 表示它们的距离,则有:F=221r m m G . G 是引力常量,其值为6.67×10-11 N·m 2/kg 2,在数值上等于两个质量都是1 kg 的物体相距1 m 时的相互作用力.使用公式时,注意各量均采用国际单位.(3)万有引力定律适用于可以看作质点的物体间的相互作用.万有引力公式只适用于两质点间的引力的计算,因为对一般物体而言,“两个物体之间的距离”到底是指物体哪两部分的距离,无法确定.实际物体当它们之间的距离远大于它们本身的尺度时,可视为质点.对质量均匀分布的球体,也可以用此公式计算它们之间的引力,其中的距离即两球心之间的距离.但是,对于一般物体间的万有引力,切不可用它们质心间的距离代入上式计算.切不可依据F=221rm m G 得出r→0时F→∞的结论而违背公式的物理含义,因为,此时由于r→0,物体已不能再看作质点,定律已不再适用.深化升华 求一个质点受到多个质点的万有引力时,可先用万有引力公式求出各个质点的引力,再求它们的矢量和.求相距不远而不能看作质点的两物体间的万有引力时,应将每一物体看成一个质点系.物体A 包含的所有质点与物体B 包含的所有质点之间都有引力.如图7-3-1所示,物体B 的各质点m 1′、m 2′、m 3′…m k ′对物体A 的任一质点均有引力,所以质点m 1所受引力的总和为F 1=∑'k k k r m m G211(矢量和).图7-3-1物体B 的各质点m 1′、m 2′、m 3′…m k ′对物体A 的其他质点m 2、m 3、m 4…m i 均有引力,这些力的合力就是物体B 对物体A 的引力,可用下式表示:F=∑'k i ik k i r m m G,2(矢量和).物体A 对物体B 的引力F′与F 大小相等、方向相反.3.理解万有引力定律具有以下特性普遍性:万有引力定律是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体间的相互吸引力,它是自然界物体间的基本相互作用力之一.相互性:两个物体间相互作用的万有引力是一对作用力与反作用力,符合牛顿第三定律. 宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间,它的存在才有宏观的物理意义.特殊性:两个物体间的万有引力,只与它们本身的质量有关,与它们之间的距离有关,和所在的空间的性质无关,和周围有无其他物体的存在无关.深化升华 万有引力定律,把地面上物体运动的规律与天体运动的规律统一了起来(地面上物体和天体的运动规律相同),揭示了自然界中的一种基本相互作用——万有引力,是17世纪自然科学最伟大的成果之一,对物理学和天文学的发展具有深远的影响.三、引力常量的测定牛顿虽然发现了万有引力定律,却没能给出准确的引力常量,这是因为一般物体间的引力非常小,很难用实验的方法将它显示出来,直到1789年,即在牛顿发现万有引力定律一百多年以后,英国物理学家卡文迪许(1731—1810)才巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量.通过测量得到G=6.754×10-11 N·m 2/kg 2.卡文迪许通过改变质量和距离,证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性;第一次测出了引力常量,使万有引力定律能进行定量计算,显示出真正的实用价值;它标志着力学实验精密程度的提高,开创了弱力的新时代,同时表明:任何规律的发现总是经过理论上的推理和实验上的反复验证才能完成.深化升华 引力常量的测出不仅用实验证明了万有引力的存在,更使得万有引力定律有了真正的实用(计算)价值.例如,可以用测定地球表面物体重力加速度的方法测定地球的质量,设地球半径为R ,质量为M ,地球表面物体的重力加速度为g ,由牛顿第二定律和万有引力定律可得:2R Mm G =mg ,所以M=GgR 2因为引力常量G 、地球半径R 和地表物体的重力加速度均已知,因此可以计算出地球的质量.也正是由于这一应用,使卡文迪许被人们称为第一个能“称出地球质量的人”. 问题·探究问题1 为什么在日常生活中感觉不到万有引力的存在?探究:引力存在于任何物体之间,只是对于一般质量的物体(例如人与人之间)来说,这个力显得太小,我们无法感觉到罢了.并非人彼此间不存在吸引的力.万有引力是发生在两个有质量的物体之间的力.日常生活中感觉不到万有引力是因为两个物体质量较小,万有引力也较小的缘故.问题2 探究:万有引力常量的测量.探究:卡文迪许实验的巧妙之处是采用“放大法”进行了微小量(万有引力)的间接测量.(1)实验过程中,采用“放大法”把微小的万有引力转变成力矩来反映,并尽可能增大T 形架连接两球的长度L ,使m 、m′之间的万有引力能产生较大力矩,使得金属丝有较大偏转角度,把微小的万有引力的作用效果放大(一次放大)(2)利用光学中“平面镜偏转θ角时,反射光线偏转2θ角”的结论,将金属丝微小形变引起扭转角度θ的效果加以放大,扭转角度通过光标的移动来反映,并尽可能地增大弧形尺与小平面镜间距离,使光标在弧形尺上移动的距离较大(二次放大)(3)让两个球m′同时吸引m (三次放大).卡文迪许扭秤的主要部分是一个轻而坚固的T 形架,倒挂在一根金属丝的下端.T 形架水平部分的两端各装一个质量是m 的小球,T 形架的竖直部分装一面小平面镜M ,它能把射来的光线反射到刻度尺上(图7-3-2),这样就能比较精确地测量金属丝的扭转.图7-3-2实验时,把两个质量都是m′的大球放在图7-3-2所示的位置,它们跟小球的距离相等.由于m 受到m′的吸引,T 形架受到力矩作用而转动,使金属丝发生扭转,产生相反的扭转力矩,阻碍T 形架转动.当这两个力矩平衡时,T 形架停下来不动,这时金属丝扭转的角度可以从小镜M 反射的光点在刻度尺上移动的距离求出,再根据金属丝的扭转力矩跟扭转角度的关系,就可以算出这时的扭转力矩,进而求得m 与m′的引力F.卡文迪许经过多次实验,证明牛顿的万有引力定律是正确的,并测出了引力常量.正是由于卡文迪许测出引力常量G ,才使得万有引力定律在天文学的发展上起了重要的作用.典题·热题例 1 你受太阳的引力是多大?和你受地球的引力比较一下,可得出什么样的结论?太阳的质量是1.99×1030 kg ,地球到太阳的距离为1.5×1011 m ,设你的质量是60 kg.解析:直接应用万有引力公式进行计算加以比较即可得出结论.地球半径为6.4×106 m ,与地球到太阳的距离1.5×1011 m 相比相差近10万倍,因此人距太阳的距离可以认为也是1.5×1011 m.故人受太阳的引力 F=2r m m G '=6.67×10-11×21130)105.1(1099.160⨯⨯⨯ N=0.35 N 人受地球的引力F′=mg=60×9.8 N=588 N168035.0588=='F F 即地球对人的引力要比太阳对人的引力大一千六百多倍.平时计算时可以不考虑人受太阳的万有引力.方法归纳 掌握万有引力定律的意义,体会引力与距离的关系,并能运用万有引力定律计算物体间万有引力的大小.例2 应用万有引力公式证明和计算:(1)在星体上物体做自由落体运动的加速度g 跟运动物体的质量无关,g 的值由星体质量和运动物体所处的位置所决定.(2)如果在离地面高度等于地球半径的高度释放一个物体,让它做自由落体运动,它开始运动的加速度是多大?解析:不考虑物体随星体自转的影响,物体做自由落体运动的加速度是由星体对运动物体的引力产生的.由此求得重力加速度的表达式,代入已知条件进行计算.(1)设物体和星体的质量分别为m 和M ,两者相距r ,则物体所受星体的引力为2R Mm G F = 所以,自由落体加速度为2r M G m F g ==. 可见,g 跟运动物体的质量m 无关,g 的值由星体质量M 和运动物体所处的位置(离星体球心的距离r )所决定.(2)从离地面为R 处做自由落体运动的物体,开始时的加速度 g′=441)2(022g RM G R M G =∙=地地.(g 0为地球表面的重力加速度) 方法归纳 要区分不同星球的重力加速度与同一星球随高度升高而重力加速度减小的问题.例如,要区分在月球轨道上的星球受到地球引力的加速度与月球表面物体的重力加速度.例3 用M 表示地球的质量,R 表示地球的半径,r 月地表示月球到地球的距离.在地球引力作用下:(1)地面上物体的重力加速度g=_____________.(2)月球的加速度a 月=_____________.(3)已知r 月地=60R ,利用(1)(2)求g a 月=___________.(4)已知r 月地=3.8×108 m ,月球绕地球运行的周期T=27.3天,计算月球绕地球运行的向心加速度a 月.(5)已知重力加速度g=9.8 m/s 2,利用(4)中算出的a 月求g a 月的值. (6)比较(3)(5),你能得出什么结论?解析:(1)设物体质量为m ,在地面上时:2R GMm =mg 得g=2R GM (2)月球受地球的万有引力F=2月地月r GMm =m 月a 月得a 月=月地r GM (3)ga 月=222)(月地月地r R R GM r GM==1∶3 600 (4)由a=2)2(Tπ·r 得a 月=2)3600243.272(⨯⨯π×3.8×108 m/s 2=2.69×10-3 m/s 2 (5)364318.91069.23=⨯=-g a 月 (6)比较(3)(5)可知,月球所受引力与地面上物体所受引力遵循相同的规律,因而是同一性质的力.答案:(1)2R GM (2)2月地r GM (3)1∶3 600 (4)2.69×10-3 m/s 2 (5)36431 (6)略方法归纳 ①范例介绍了牛顿著名的“月—地检验”的思路,实际上从“苹果落地”的故事起到牛顿发表万有引力定律,前后经历了20年,大胆的猜测、严谨的求证、不懈的努力使他获得了一个又一个伟大的发现.②距离地面h 高处的重力加速度g′=g h R R h R GM 22)()(+=+,重力加速度随着高度的增加而减小.例4 在一次测量引力常量的实验中,已知一个质量为0.8 kg 的球,以1.3×10-10 N 的力吸引另一个质量为4.0×10-3 kg 的球,这两个球相距4.0×10-2 m ,地球表面的重力加速度为9.8 m/s 2,地球半径为6 400 km.试根据这些数据计算地球的质量.解析:本题考查了引力常量的测定以及地球质量的计算两个知识点,在地面附近的物体,它所受到的重力近似等于物体所受到的万有引力,可用万有引力定律计算地球的质量. 由于地球对物体的引力等于物体所受到的重力,则有:2R Mm G =mg ,所以M 地=GgR 2地 ① 又因为两球之间的万有引力为F=221r m m G 所以有:G=212m m Fr ② ②式代入①式得:M 地=2212Fr m m gR 地代入数据可得地球的质量:M=2210326)100.4(103.1100.48.0)104.6(8.9---⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ kg=6.2×1024 kg. 方法归纳 本题考查对引力常量G 的理解及应用万有引力定律进行有关计算.万有引力定律中的引力常量G ,无论是在计算天体间的引力还是计算很小微粒间的万有引力时均是相同的.在解答问题的过程中,要视具体情况选择合适的公式使用.例5 有一质量为M 、半径为R 、密度均匀的球体,在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点,现在从M 中挖去一半径为2R 的球体,如图7-3-3所示,求剩下部分对m 的万有引力F 为多大?图7-3-3解析:一个质量均匀分布的球体与球外的一个质点间的万有引力可以用公式221r m m G F =直接进行计算,但当球体被挖去一部分后,由于质量分布不均匀,万有引力定律就不再适用了.此时我们可以用“割补法”进行求解.设想将被挖部分重新补回,则完整球体对质点m 的引力为F 1,可以看作是剩余部分对质点的引力F 与被挖小球对质点的引力F 2的合力,即F 1=F+F 2.设被挖小球的质量为M′,其球心到质点间的距离为r′.由题意,知M′=8M ,r′=23R ;由万有引力定律,得 F 1=224)2(R GMm R Mm G =F 2=22218)23(8R GMm R m M G r m M G =='' 所以剩下部分对m 的万有引力为F=F 1-F 2=2367R GMm . 方法归纳 仔细观察球体挖去部分及完整球体的形状特点,可知,完整部分与质点m 以及挖去部分与质点m 间万有引力均可用公式计算,由此联想到利用等效割补的方式先将剩余部分还原为完整体,计算出万有引力,然后计算出割去部分与质点m 间的万有引力,两者之差即为所求.通过“割补法”的运用,我们可以感受利用直觉思维寻求解题思路的简捷性.。
高中物理必修二第六章知识点

高中物理必修二第六章知识点一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律- 概念:当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势。
- 表达式:ε = -dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,t 是时间。
2. 楞次定律- 概念:感应电流的方向总是这样的,即它所产生的磁场的效果要抵制引起感应电流的磁通量的变化。
- 应用:用于判断感应电流的方向。
3. 感应电动势的计算- 计算方法:根据法拉第定律,通过计算磁通量的变化率来确定感应电动势的大小。
二、交流电1. 交流电的基本概念- 定义:电流的方向和大小都在周期性变化的电流称为交流电。
- 特点:交流电具有正弦波形,其大小和方向随时间变化。
2. 交流电的基本参数- 峰值(U_m,I_m):交流电一个周期内的最大值。
- 有效值(U,I):交流电在热效应上与直流电相等的值。
- 频率(f):交流电周期性变化的速率,单位为赫兹(Hz)。
- 周期(T):交流电完成一个完整变化所需的时间,与频率成倒数关系。
3. 交流电的表达式- 正弦交流电表达式:i = I_m * sin(2πft + φ),其中i是瞬时电流,t是时间,φ是初相位。
三、电磁振荡1. LC振荡电路- 组成:由电感(L)和电容(C)组成的电路。
- 振荡条件:当电路中的电感和电容达到共振时,电路会产生振荡。
2. 振荡电路的频率- 计算公式:f = 1 / (2π√(LC)),其中f是振荡频率,L是电感,C是电容。
3. 阻尼振荡和品质因数- 阻尼振荡:由于电路中存在电阻,振荡会逐渐减弱。
- 品质因数(Q):衡量振荡电路质量的参数,Q值越高,振荡衰减越慢。
四、电磁波1. 电磁波的产生- 原理:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,相互激发形成电磁波。
2. 电磁波的性质- 传播速度:在真空中为光速,c = 3×10^8 m/s。
- 波长、频率和波速的关系:c = λf,其中λ是波长,f是频率。
3. 电磁谱- 包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
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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。
高中物理必修二第六章完美总结

(4)地球上成功发射一颗卫星做需的最小发射速度 (即第一宇宙速度)V=7.9Km/s 注意:(1)环绕速度与发射速度是两个不同的概念
(2)近地卫星V发=V环,除此之外,轨道越高的卫星,需要
的发射速度越大,进入轨道后的环绕速度越小
故第一宇宙速度在数值上等于最大的环绕速度
第二宇宙速度v=11.2km/s — 物体刚好能克服地球引力作用,离开地球绕太阳运动所需 的最小发射速度 第三宇宙速度 v=16.7km/s —物体刚好能摆脱太阳引力束缚而飞到太阳系以外所需的最小 发射速度
V近地 V近月
M 地R V 81 1 9 V MR 1 4 2
近地 月 近月 月 地
V近月=16/9Km/s
(2)星球表面的物体受到的重力等于星球对它的万有引力
m
R
M
Mm F引 = G → G 2 mg r
GM gR2
请同学们思考:为什么不能说物体随星球自转需 要的向心力等于星球对它的万有引力?
第六章
开普勒三大定律
基本知识点梳理
行星 太阳
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。
开普勒第二定律——面积定律
对每个行星来说,它与太阳的连线在相等 的时间扫过相等的面积;
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公转 周期的二次方的比值都相等, K是一个跟 中心天体有关的常数
万有引力定律的应用——两条重要思想的领会:
(1)中心天体—环绕天体模型
处理思想:中心天体施加给环绕天体的引力提供环绕天体做匀速 圆周运动需要的向心力 即 F引 = F向
ma
m F引
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: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 MmG F =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。
五、黄金代换六、 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。
高一年级物理必修二第六章三大定律的近似处理(大全5篇)

高一年级物理必修二第六章三大定律的近似处理(大全5篇)第一篇:高一年级物理必修二第六章三大定律的近似处理高一年级物理必修二第六章第一单元第二节行星运动定律的近似处理编写者吴居海使用者使用时间第7周一.教学目标1.知道太阳系八大行星的运行图。
2.学习开普勒三大定律,能用三大定律解决问题。
3.了解人类对行星的认识过程是漫长复杂的,真是来之不易的。
二.教学重点1.掌握开普勒的行星运动的三大定律2.了解人类认识自然界的漫长过程,学习科学家们的不畏艰难,勇于探索的精神3.掌握开普勒三定律的近似处理方法。
并能用三大定律解决一些抽象的问题。
三.教学难点掌握开普勒的行星运动的定律近似处理方法2.应用开普勒定律解决实际问题。
四.课时安排:1课时五.教学过程A、太阳系师:我们现在来了解一下太阳系的各行星及其运行情况。
师:自从冥王星于2006年8月24日被国际天文联会取消其行星地位,降为“矮行星”后,从此太阳系由“九大行星”变为“八大行星。
我们先来看一些图片。
观看动画:九大行星运行图;九大行星B、开普勒三大定律的近似处理师:从刚才的研究我们发现,太阳系行星的轨道与圆十分接近,所以在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。
这样,开普勒三大定律就可以说成【牢记】:①行星绕太阳运动轨道是圆,太阳处在圆心上。
②对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变,即行星做匀速圆周运动。
③所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等。
若用R代表轨道半径,T代表公转周期,开普勒第三定 R3律可以用公式表示为:2=k,k与太阳有关。
T【参考资料】:给出太阳系九大行星平均轨道半径和周期的数值,供课后验证。
k水=3.36×10 K金=3.35×10 K地=3.31×10 K火=3.36×1018181818扩展及注意:1.开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运动,同时它适用于所有R3的天体运动。
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高一年级物理必修二第六章第一单元
第二节行星运动定律的近似处理
编写者吴居海使用者使用时间第7周
一. 教学目标
1. 知道太阳系八大行星的运行图。
2. 学习开普勒三大定律,能用三大定律解决问题。
3. 了解人类对行星的认识过程是漫长复杂的,真是来之不易的。
二. 教学重点
1. 掌握开普勒的行星运动的三大定律
2. 了解人类认识自然界的漫长过程,学习科学家们的不畏艰难,勇于探索的精神
3. 掌握开普勒三定律的近似处理方法。
并能用三大定律解决一些抽象的问题。
三.教学难点
掌握开普勒的行星运动的定律近似处理方法
2. 应用开普勒定律解决实际问题。
四.课时安排:1课时
五.教学过程
A、太阳系
师:我们现在来了解一下太阳系的各行星及其运行情况。
师:自从冥王星于2006年8月24日被国际天文联会取消其行星地位,降为“矮行星”后,从此太阳系由“九大行星”变为“八大行星。
我们先来看一些图片。
观看动画:九大行星运行图;九大行星
B、开普勒三大定律的近似处理
师:从刚才的研究我们发现,太阳系行星的轨道与圆十分接近,所以在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。
这样,开普勒三大定律就可以说成
【牢记】:
①行星绕太阳运动轨道是圆,太阳处在圆心上。
②对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不
变,即行星做匀速圆周运动。
③所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都
相等。
若用R代表轨道半径,T代表公转周期,开普勒第三定
k 水=3.36×1018
K 金=3.35×1018
K 地=3.31×1018 K 火=3.36×1018
律可以用公式表示为:,k 与太阳有关。
【参考资料】:给出太阳系九大行星平均轨道半径和周期的数值,供课后验证。
扩展及注意:
1. 开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运动,同时它适用于所有
的天体运动。
只不过对于不同的中心天体,中的k 值不
一样。
如金星绕太阳的与地球绕太阳的是一样的,因为
它们的中心天体一样,均是太阳。
但月球绕地球运动的与地
球绕太阳的是不一样的,因为它们的足以天体不一样。
2. 开普勒定律是根据行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律.它们每一条都是经验定律,都是从行星运动所取得的资料中总结出来的规律.开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容,不涉及力学原因。
3. 开普勒关于行星运动的确切描述,不仅使人们在解决行星的
k T
R =23
k T R =23
23T R 23
T R 23
T R 23
T
R
运动学问题上有了依据,更澄清了人们对天体运动神秘、模糊的认识,同时也推动了对天体动力学问题的研究.
4.开普勒定律不仅适用于行星绕太阳转,也适用于卫星绕行星
转。
六.练习反馈
1、下列说法中正确的是(ABCD)
A.大多数人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球处在这些椭圆的
一个焦点上
B.人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的;在近
日点附近速率大,远地点附近速率小;卫星与地心的连线,在相等时间内扫过的面积相等
C.大多数人造地球卫星的轨道,跟月亮绕地球运动的轨道,都
可以近似看做为圆,这些圆的圆心在地心处
D.月亮和人造地球卫星绕地球运动,跟行星绕太阳运动,遵循
相同的规律
2、关于开普勒定律,下列说法正确的是(ABC )
A.开普勒定律是根据长时间连续不断的、对行星位置观测记录
的大量数据,进行计算分析后获得的结论
B.根据开普勒第二定律,行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程
中,其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化,距离小时速度大,距离大时速度小
C.行星绕太阳运动的轨道,可以近似看做为圆,即可以认为行
星绕太阳做匀速圆周运动
D.开普勒定律,只适用于太阳系,对其他恒星系不适用;行星
的卫星(包括人造卫星)绕行星的运动,是不遵循开普勒定律的
3、地球绕太阳的运行轨道是椭圆,因而地球与太阳之间的距离随
季节变化。
冬至这天地球离太阳最近,夏至最远。
下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中,正确的是( B )
A.地球公转速度是不变的
B .冬至这天地球公转速度大
C .夏至这天地球公转速度大
D .无法确定
4、关于行星的运动说法正确的是(BD ) A 、行星半长轴越长,自转周期越大 B 、行星半长轴越长,公转周期越大 C 、水星半长轴最短,公转周期最大 D 、冥王星半长轴最长,公转周期最大
5、已知木星绕太阳的公转周期是地球绕太阳公转周期的12倍,则
木星轨道半长轴是地球轨道半长轴的多少倍? 【
解析】:根据开普勒第三定律有
七.教学反思
行星运动的规律比较复杂,也比较抽象,学生难以理解,我们用近似的方法来处理开普勒的三大行星定律,比较符合学生的认知规律。
再就是开普勒定律不仅适用于行星绕恒星运动,也适用于卫星绕行星运动。
24.51232223323
23≈=⇒=⇒=地
木地木地木地地
木
木r r T T r r T r T r。