萬有引力總結(jié)

萬有引力定律17世紀前：行星理所應(yīng)當?shù)淖鲞@種完美的圓周運動

關(guān)于行星運動的各種動力學解釋開普勒：受到了來自太陽的類似與磁力的作用。伽利略：一切物體都有合并的趨勢，這種趨勢導致物體做圓周運動。胡克、哈雷等：受到了太陽對它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽的距離的二次方成反比。在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽運動。笛卡兒（法）：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，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。開普勒定律回顧ab開普勒第二定律（面積定律）對于每一個行星而言，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第三定律（周期定律）所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。ab萬有引力定律G為一個常數(shù)，叫做萬有引力恒量,G=6.67×10-11N·m2/kg2太陽與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律牛頓的偉大綜合萬有引力定律公式萬有引力定律的理解公式的適用條件:質(zhì)點或均質(zhì)球體普遍性、相互性、宏觀性、特殊性r：質(zhì)點(球心)間的距離17世紀自然科學最偉大的成果之一，第一次揭示了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。在文化發(fā)展史上的重大意義：使人們建立了有能力理解天地間的各種事物的信心，解放了人們的思想，在科學文化的發(fā)展史上起了積極的推動作用。萬有引力定律的意義萬有引力恒量的測定100多年后，英國人卡文迪許利用扭秤才巧妙地測出了這個恒量重力是萬有引力的一個分力地球的萬有引力與重力關(guān)系F引GFn由于地球自轉(zhuǎn)緩慢，所以大量的近似計算中忽略了自轉(zhuǎn)的影響，認為地球表面處物體所受到的地球引力近似等于其重力，即重力加速度g1、天體表面的重力加速度為2、離表面某一高度的物體的重力加速度（軌道重力加速度）萬有引力定律在天文學上的應(yīng)用研究天體運動的基本方法F引=F向天體質(zhì)量的計算發(fā)現(xiàn)未知天體應(yīng)用1、物體在天體表面時受到的重力等于萬有引力g---------天體表面的重力加速度R--------天體的半徑計算天體質(zhì)量的兩條基本思路2、行星（或衛(wèi)星）做勻速圓周運動所需的萬有引力提供向心力計算天體質(zhì)量的兩條基本思路只能求出中心天體的質(zhì)量！?。引=F向牛頓的設(shè)想1、牛頓對人造衛(wèi)星原理的描繪人造衛(wèi)星繞地球運行的動力學原因。人造衛(wèi)星在繞地球運行時，只受到地球?qū)λ娜f有引力作用，人造衛(wèi)星作勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供。F引=F向26十二月2023人造衛(wèi)星的線速度、角速度和周期與軌道半徑的關(guān)系宇宙速度1、第一宇宙速度地球半徑R=6400km，地球質(zhì)量M=5.98×1024kg衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運動所必須具有的速度——第一宇宙速度。最小的發(fā)射速度,最大的環(huán)繞速度。（半徑最小）要發(fā)射一顆半徑大于地球半徑的人造衛(wèi)星，。但所有衛(wèi)星的環(huán)繞速度（在軌道上的速度）。所以第一宇宙速度是：計算宇宙速度2、第二宇宙速度大?。簐=意義：以這個速度發(fā)射，物體剛好能克服地球的引力作用，永遠的離開地球而繞太陽運動。也叫脫離速度。注意：，，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡不是圓，而是橢圓；時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運行。宇宙速度3、第三宇宙速度大?。簐=意義：以這個速度發(fā)射，物體剛好能擺脫太陽引力的束縛而飛到太陽系以外，也叫逃逸速度。注意：，，衛(wèi)星繞太陽作橢圓運動，成為一顆人造行星。，衛(wèi)星將掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的空間。人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運行速度發(fā)射速度與運行速度是兩個不同的概念．（1）發(fā)射速度：指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時的初速度，并且一旦發(fā)射后就再無能量補充，被發(fā)射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度，進入運動軌道．宇宙速度都是指發(fā)射速度（2）環(huán)繞速度：是指衛(wèi)星在進入運行軌道后繞地球做勻速圓周運動的線速度．當衛(wèi)星“貼著”地面運行時，運行速度等于第一宇宙速度．注意：衛(wèi)星的實際環(huán)繞速度一定小于發(fā)射速度．各種各樣的衛(wèi)星……返回FF1F2按軌道分地球同步衛(wèi)星1.周期T=_______24h2.軌道平面___________赤道平面4.R、v、ω、T、an_______________3.h=_________36000km“全部固定”（如何求？）相對于地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)具有相同周期的衛(wèi)星叫做地球的同步衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星思考：同步衛(wèi)星的哪些物理量是不變的呢？同步衛(wèi)星又叫靜止軌道衛(wèi)星，通常用作通訊衛(wèi)星結(jié)論：地球同步衛(wèi)星必須發(fā)射在赤道正上方的固定高度，并且以固定的速度環(huán)繞地球做圓周運動。星球參考資料太陽太陽基本物理參數(shù)半徑:696295千米.

質(zhì)量:1.989×1030千克

溫度:5800℃(表面)

1560萬℃(核心)總輻射功率:3.83×1026焦耳/秒

平均密度:1.409克/立方厘米

日地平均距離:1億5千萬千米

年齡:約50億年水星

水星基本參數(shù)：

軌道半長徑：5791萬千米

公轉(zhuǎn)周期：87.70日

平均軌道速度：47.89千米/每秒

軌道傾角：7.0度

行星赤道半徑：2440千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)：0.0553

密度：5.43克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期：58.65日

衛(wèi)星數(shù)：無金星

金星基本參數(shù)：

軌道半長徑：1082萬千米

公轉(zhuǎn)周期：224.70日

平均軌道速度：35.03千米/每秒

軌道傾角：3.4度

行星赤道半徑：6052千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)：0.8150

密度：5.24克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期：243.01日

衛(wèi)星數(shù)：無

地球的基本參數(shù)：

平均赤道半徑:ae=6378136.49米

平均極半徑:a=5.9742×1024公斤

平均密度:ρe=5.515克/厘米3

太陽與地球質(zhì)量比:S/E=332946.0

回歸年長度:T=365.2422天

離太陽平均距離:A=1.49597870×1011米

逃逸速度:v=11.19公里/秒

表面溫度:t=-30～+45火星

火星基本參數(shù)：

軌道半長徑：22794萬千米

公轉(zhuǎn)周期：686.98日

平均軌道速度：24.13千米/每秒

軌道傾角：1.8度

行星赤道半徑：3398千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)：0.1074

密度：3.94克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期：1.026日

衛(wèi)星數(shù)：2木星

木星基本參數(shù)：

軌道半長徑：77833萬千米

公轉(zhuǎn)周期：4332.71日

平均軌道速度：13.6千米/每秒

軌道傾角：1.3度

行星赤道半徑：71398千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)：317.833

密度：1.33克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期：0.41日

衛(wèi)星數(shù)：16土星土星基本參數(shù)：

軌道半長徑：1,429,40萬千米

公轉(zhuǎn)周期：10759.5日

平均軌道速度：9.64千米/每秒

軌道傾角：2.5度

行星赤道半徑：60330千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)：95.159

密度：0.7克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期：0.426日

衛(wèi)星數(shù)：18天王星天王星基本參數(shù)：

軌道半長徑：2,870,99萬千米

公轉(zhuǎn)周期：30685日

平均軌道速度：6.81千米/每秒

軌道傾角：0.8度

行星赤道半徑：25400千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)：14.5

密度：1.3克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期：0.426日

衛(wèi)星數(shù)：20海王星

海王星基本參數(shù)：

軌道半長徑：4,504,00萬千米

公轉(zhuǎn)周期：60190日

平均軌道速度：5.43千米/每秒

軌道傾角：1.6度

行星赤道半徑：24600千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)：17.204

密度：1.76克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期：0.658日

衛(wèi)星數(shù)：8冥王星

冥王星基本參數(shù)：

軌道半長徑：5,913,52萬千米

公轉(zhuǎn)周期：90800日

平均軌道速度：4.74千米/每秒

軌道傾角：17.1度

行星赤道半徑：1500千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)：0.0026

密度：1.1克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期：6.39日

衛(wèi)星數(shù)：1彗星月球四.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體基本思路.當一個已知行星的實際軌道和理論計算的軌道之間有較大的誤差時，說明還有未知的天體給這個行星施加引力.理論指導實踐四.應(yīng)用四－發(fā)現(xiàn)未知天體牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》中用一張圖解釋行星能保持在某軌道運行的原因。大家看圖思考如何解釋問題。萬有引力的應(yīng)用理想與現(xiàn)實：人造衛(wèi)星和宇宙速度發(fā)射衛(wèi)星至少需要多大的速度？設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R。人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行，質(zhì)量為mMRm物體以怎樣的速度拋出，才可以沿著地球的表面飛行？萬有引力提供衛(wèi)星圓周運動的向心力：G=6.37×10-11N*m2/kg2,R=6.37×106,M=5.98×1024kg代入上式，得V=軌道平面與赤道平面關(guān)系怎樣？衛(wèi)星的運行軌道一定是圓周嗎？我們怎么抬高衛(wèi)星的軌道？PQ萬有引力定律的應(yīng)用【說明】1.為了同步衛(wèi)星之間不互相干擾，大約3°左右才能放置1