人教版高一物理必修萬有引力定律復習課

萬有引力定律復習課一、基本規(guī)律二、基本思路三、常見題型一、基本規(guī)律1、開普勒三定律：（1）開普勒第一定律（軌道定律）：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上（2）開普勒第二定律（面積定律）：行星與太陽之間的連線，在相等的時間內掃過相同的面積。（3）開普勒第三定律（周期定律）：行星繞太陽公轉周期的平方和軌道半長軸的立方成正比。數(shù)學表達式：或者k值與行星無關，只與太陽有關；也適用與其他天體，如繞地球飛行的衛(wèi)星

2、萬有引力定律：自然界紅任意兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力大小與兩物體的質量乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。（1）內容：（2）表達式：（3）引力常數(shù)：（4）r的含義：適用于兩個質點間的萬有引力大小計算，對于質量分布均勻的球體，r就是它們球心間的距離。⒈天體運動近似看成勻速圓周運動，萬有引力提供向心力2.天體表面的物體所受萬有引力近似等于物體的重力（黃金代換式）二、基本思路3.高空中的物體所受萬有引力等于物體在高空中所受的重力⒈天體的質量及密度的估算：三、常見題型【例1】已知某衛(wèi)星繞地球運動的周期T，衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑r,引力常量G（1）求地球的質量M（2）若又知地球的半徑R，求地球的平均密度ρ解析：【例2】卡文迪許根據(jù)地球表面的重力加速度g，地球的半徑R第一次估算出（1）地球的質量（2）地球的平均密度，試試看你也可以.解析：⒉衛(wèi)星的運行速度v、角速度

、周期T、向心加速度a與半徑r的關系：某衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動已知地球的質量M，衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑r,引力常量G，請推導v、

、T、a與r的關系【例3】探測器探測到土星外層上有一個環(huán)．為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測量環(huán)中各層的線速度v與該層到土星中心的距離r之間的關系來確定（）A．若v∝r，則該環(huán)是土星的一部分B．若v2∝r，則該環(huán)是土星的衛(wèi)星群C．若v∝1/r，則該環(huán)是土星的一部分D．若v2∝1/r，則該環(huán)是土星的衛(wèi)星群AD若是土星的一部分則各層轉動的角速度相等，根據(jù)v=ωr得：v∝r，故A正確，C錯誤；若該層是土星的衛(wèi)星群，則向心力等于萬有引力：即v2∝1/r，故B錯誤，D正確．3.地球的同步衛(wèi)星（通信衛(wèi)星）定義：相對于地面靜止的和地球自轉同步的衛(wèi)星四個一定：①定軌道平面，其運行軌道平面在赤道平面內；②定周期，即運行周期等于地球自轉周期(24h)③定高度，即離地面高度一定（h=36000km）④定速度，即運行速度一定（v≈3.1km/s）4.宇宙速度(1)第一宇宙速度（環(huán)繞速度）是人造地球衛(wèi)星在圓形軌道時運行的最小發(fā)射速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度(2)第二宇宙速度（脫離速度）(3)第三宇宙速度（逃逸速度）脫離地球束縛的最小發(fā)射速度脫離太陽束縛的最小發(fā)射速度5、衛(wèi)星變軌：(1)A點加速，衛(wèi)星作離心運動進入2軌道，所以2軌道上的A點速度大干1軌道上A點的速度．(2)A點到B點衛(wèi)星克服引力作功，衛(wèi)星動能變小，速度變?。?3)2軌道上B點提供的向心力大于所需的向心力，要被拉回，所以當衛(wèi)星在B點時加速，當速度滿足，所需的向心力等于提供的向心力，就進入3軌道，B點2軌道上的速度小干3軌道上的速度．(4)因為1、3軌道都是勻速圓周運動，則r越大v越小，所以1軌道上的速度大干3軌道上的速度．6.雙星問題Mm【例4(01·安徽)】兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動．現(xiàn)測得兩星中心距離為R，其運動周期為T，求兩星的總質量解：對M研究對m研究解得【例5】地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由求出，已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則：()A．a(chǎn)是地球半徑，b是地球自轉的周期，C是地球表面處的重力加速度；

B．a(chǎn)是地球半徑。b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，C