高一物理万有引力定律

1、合Frm2rvm2rTm224向ma向ar2rv2rT224（2）开普勒三定律）开普勒三定律本节内容本节内容（1）人类对宇宙的认识史）人类对宇宙的认识史（3）万有引力定律）万有引力定律（4）万有引力与重力的关系）万有引力与重力的关系 地球地球是宇宙是宇宙中心，其它星球中心，其它星球围绕地球做圆周围绕地球做圆周运动运动 太阳太阳是宇宙中心，是宇宙中心，一切行星绕太阳做一切行星绕太阳做匀速圆周运动匀速圆周运动布鲁诺布鲁诺 哥白尼哥白尼 第谷第谷 开普勒开普勒地心说地心说日心说日心说 代表代表人物人物 观观 点点亚里斯多德亚里斯多德托勒密托勒密一、人类对宇宙的认识史一、人类对宇宙的认识史 德国天文学

2、家开普勒是日心说的忠实信仰者，对行星作圆周运动的描述时，发现与他的导师丹麦的天文学家第谷的观察值有8/的误差，他相信老师的观察是正确的，从而怀疑火星的轨迹是否为圆，在观测和核算的基础上，经过分析提出了开普勒三定律 。一、人类对宇宙的认识史一、人类对宇宙的认识史开开 普普 勒勒 定定 律律1 1、开普勒第一定律、开普勒第一定律 所有行星绕太阳运动的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的，太阳位于椭圆的一个焦点一个焦点上。上。 二、开普勒三定律二、开普勒三定律 太阳与任何一个行星的太阳与任何一个行星的连线（矢径）连线（矢径）在在相等的时间相等的时间内扫过的内扫过的面积相等面积

3、相等. . 二、开普勒三定律二、开普勒三定律2 2、开普勒第二定律、开普勒第二定律 行星绕太阳运行轨道行星绕太阳运行轨道半长轴半长轴R R的立方的立方与与 其公转其公转周期周期T T的平方的平方成成正正比比R R：表示半长轴表示半长轴b bkTR23二、开普勒三定律二、开普勒三定律3 3、开普勒第三定律、开普勒第三定律k k：与太阳质量有关与太阳质量有关三、万有引力定律三、万有引力定律 太阳系中，所有的行星都按照特定的轨道太阳系中，所有的行星都按照特定的轨道运动，既不会坠向太阳，也不会脱离太阳，这运动，既不会坠向太阳，也不会脱离太阳，这是为什么呢？是为什么呢？苹果落地的思考苹果落地的思考三、万

4、有引力定律三、万有引力定律1 1、内容、内容 自然界中自然界中任何任何两个物体都是两个物体都是相互吸引相互吸引的，引的，引力的力的方向沿两物体的连线方向沿两物体的连线，引力的，引力的大小大小F F与这两与这两个物体的质量的个物体的质量的乘积乘积m m1 1m m2 2成正比成正比，与这两个物体，与这两个物体间间距离距离r r的平方成反比的平方成反比。221rmmGF 三、万有引力定律三、万有引力定律2 2、公式、公式G G为引力常量为引力常量)/(1067. 62311skgmG普遍性普遍性相互性相互性球心距球心距卡文迪许卡文迪许扭秤扭秤实验实验卡文迪许卡文迪许扭秤扭秤实验实验AFF2F1R三

5、、万有引力与重力三、万有引力与重力1 1、赤道、赤道2 2、极点、极点3 3、关系、关系mgRMmG22RMGg2rMmGrm2rvm2rTm224向ma向ar2rv2rT224课后练习课后练习1.设想把质量为设想把质量为m的物体放到地球的中心的物体放到地球的中心,地球质量为地球质量为M,半径为半径为R,则物体与地球间的万有引力是则物体与地球间的万有引力是( )A.零零 B.无穷大无穷大 C.2RMmGD.无法确定无法确定 A 2.如图所示两球间的距离为如图所示两球间的距离为r,两球的质量分布均匀两球的质量分布均匀,分分别为别为m1, m2,则两球的万有引力为则两球的万有引力为 ( )o1r1

6、o2r2r221.rmmGA2121.rmmGB22121)(.rrmmGC 232121)(.rrrmmGD D4. 4.把太阳系各行星的运动近似看成匀速圆周运动，则把太阳系各行星的运动近似看成匀速圆周运动，则离太阳越远的地方离太阳越远的地方A.A.周期越小周期越小 B.B.线速度越小线速度越小C.C.角速度越小角速度越小 D.D.加速度越小加速度越小 ( BCD )3.关于行星的运动关于行星的运动,以下说法正确的是以下说法正确的是( )A.行星轨道的半长轴越长行星轨道的半长轴越长,自转周期就越大自转周期就越大B.行星轨道的半长轴越长行星轨道的半长轴越长,公转周期越大公转周期越大C.水星的半

7、长轴最短水星的半长轴最短,公转周期最大公转周期最大D.冥王星离太阳冥王星离太阳“最远最远”,绕太阳运动的公转周期最长绕太阳运动的公转周期最长BD5.下列关于公式下列关于公式 中中K的说法正确的的说法正确的是（是（ ）A、K是一个普适恒量，对卫星、行星运动都相同。是一个普适恒量，对卫星、行星运动都相同。B、K是一个对不同行星有不同值的常数。是一个对不同行星有不同值的常数。C、对行星绕太阳运动，对行星绕太阳运动，K与太阳的质量有关。与太阳的质量有关。D、对行星绕太阳运动，对行星绕太阳运动，K与行星的质量有关。与行星的质量有关。R3T2= k6.静止在地球表面跟随地球自转的物体静止在地球表面跟随地球

8、自转的物体 ，一共受到以，一共受到以下哪组力的作用（下哪组力的作用（ ）A、万有引力万有引力 、弹力、向心力、弹力、向心力B、万有引力万有引力 、弹力、弹力C、万有引力万有引力 、 向心力、重力向心力、重力D、万有引力万有引力 、 重力、弹力重力、弹力 在地球表面不同位置的物体受到在地球表面不同位置的物体受到的重力大小是否相同的重力大小是否相同,受到支持力呢受到支持力呢?B7.下列关于人造地球卫星的向心力下列关于人造地球卫星的向心力F与轨道半径与轨道半径R的说法正确的是（的说法正确的是（ ）A、由由F=GMm/R2 可知向心力可知向心力F与与R2成反比。成反比。B、由由F=mV2/R 可知向心

9、力可知向心力F与与R成反比。成反比。C、由由F=m 2 R可知向心力可知向心力F与与R成正比。成正比。D、由由F=mV 可知向心力可知向心力F与与R无关。无关。8.如图，在与一质量为如图，在与一质量为M，半径为半径为R，密度均匀的球密度均匀的球体距离为体距离为R处有一质量为处有一质量为m的质点，此时的质点，此时M对对m的万有的万有引力为引力为F1，当从球当从球M中挖去一个半径为中挖去一个半径为R/2的小球体的小球体时，剩余部分对时，剩余部分对m的万有引力为的万有引力为F2，则则F1与与F2之比为之比为多少？多少？RmM点拨点拨：F1为一个匀质实心球为一个匀质实心球对质点的吸引力，对质点的吸引力，F2是一个是一个不规则物体对质点不规则物体对质点m的万有引力，由于挖去部分是一匀质实心的万有引力，由于挖去部分是一匀质实心球，所以可先计算挖去部分对质点的万有引力球，所以可先计算挖去部分对质点的万有引力F2 ，再根据力再根据力的叠加原理用的叠加原理用F1减去挖去部分对质点的引力减去挖去部分对质点的引力F2 ，即可得即可得F2，R解解:当球是实心时，当球是实心时，M对对m的万有引力为的万有引力为F1=GMm/（2R）2 =GMm/（4R2）实球实球M的引力的引力F1可看成两个力的叠加：剩余部分对可看成两个力的叠加：剩余部分对