万有引力总结

万有引力定律17世纪前：行星理所应当的做这种完美的圆周运动

关于行星运动的各种动力学解释开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。胡克、哈雷等：受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比。在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星绕太阳运动。笛卡儿（法）：开普勒第一定律（轨道定律）所有的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。开普勒定律回顾ab开普勒第二定律（面积定律）对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。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。ab万有引力定律G为一个常数，叫做万有引力恒量,G=6.67×10-11N·m2/kg2太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。这就是牛顿的万有引力定律牛顿的伟大综合万有引力定律公式万有引力定律的理解公式的适用条件:质点或均质球体普遍性、相互性、宏观性、特殊性r：质点(球心)间的距离17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。在文化发展史上的重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。万有引力定律的意义万有引力恒量的测定100多年后，英国人卡文迪许利用扭秤才巧妙地测出了这个恒量重力是万有引力的一个分力地球的万有引力与重力关系F引GFn由于地球自转缓慢，所以大量的近似计算中忽略了自转的影响，认为地球表面处物体所受到的地球引力近似等于其重力，即重力加速度g1、天体表面的重力加速度为2、离表面某一高度的物体的重力加速度（轨道重力加速度）万有引力定律在天文学上的应用研究天体运动的基本方法F引=F向天体质量的计算发现未知天体应用1、物体在天体表面时受到的重力等于万有引力g---------天体表面的重力加速度R--------天体的半径计算天体质量的两条基本思路2、行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的万有引力提供向心力计算天体质量的两条基本思路只能求出中心天体的质量！！！F引=F向牛顿的设想1、牛顿对人造卫星原理的描绘人造卫星绕地球运行的动力学原因。人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。F引=F向26十二月2023人造卫星的线速度、角速度和周期与轨道半径的关系宇宙速度1、第一宇宙速度地球半径R=6400km，地球质量M=5.98×1024kg卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度——第一宇宙速度。最小的发射速度,最大的环绕速度。（半径最小）要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，。但所有卫星的环绕速度（在轨道上的速度）。所以第一宇宙速度是：计算宇宙速度2、第二宇宙速度大小：v=意义：以这个速度发射，物体刚好能克服地球的引力作用，永远的离开地球而绕太阳运动。也叫脱离速度。注意：，，卫星绕地球运动的轨迹不是圆，而是椭圆；时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。宇宙速度3、第三宇宙速度大小：v=意义：以这个速度发射，物体刚好能摆脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外，也叫逃逸速度。注意：，，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。人造卫星的发射速度和运行速度发射速度与运行速度是两个不同的概念．（1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道．宇宙速度都是指发射速度（2）环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度．当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度．注意：卫星的实际环绕速度一定小于发射速度．各种各样的卫星……返回FF1F2按轨道分地球同步卫星1.周期T=_______24h2.轨道平面___________赤道平面4.R、v、ω、T、an_______________3.h=_________36000km“全部固定”（如何求？）相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫做地球的同步卫星，又叫通讯卫星思考：同步卫星的哪些物理量是不变的呢？同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星结论：地球同步卫星必须发射在赤道正上方的固定高度，并且以固定的速度环绕地球做圆周运动。星球参考资料太阳太阳基本物理参数半径:696295千米.

质量:1.989×1030千克

温度:5800℃(表面)

1560万℃(核心)总辐射功率:3.83×1026焦耳/秒

平均密度:1.409克/立方厘米

日地平均距离:1亿5千万千米

年龄:约50亿年水星

水星基本参数：

轨道半长径：5791万千米

公转周期：87.70日

平均轨道速度：47.89千米/每秒

轨道倾角：7.0度

行星赤道半径：2440千米

质量(地球质量＝1)：0.0553

密度：5.43克/立方厘米

自转周期：58.65日

卫星数：无金星

金星基本参数：

轨道半长径：1082万千米

公转周期：224.70日

平均轨道速度：35.03千米/每秒

轨道倾角：3.4度

行星赤道半径：6052千米

质量(地球质量＝1)：0.8150

密度：5.24克/立方厘米

自转周期：243.01日

卫星数：无

地球的基本参数：

平均赤道半径:ae=6378136.49米

平均极半径:a=5.9742×1024公斤

平均密度:ρe=5.515克/厘米3

太阳与地球质量比:S/E=332946.0

回归年长度:T=365.2422天

离太阳平均距离:A=1.49597870×1011米

逃逸速度:v=11.19公里/秒

表面温度:t=-30～+45火星

火星基本参数：

轨道半长径：22794万千米

公转周期：686.98日

平均轨道速度：24.13千米/每秒

轨道倾角：1.8度

行星赤道半径：3398千米

质量(地球质量＝1)：0.1074

密度：3.94克/立方厘米

自转周期：1.026日

卫星数：2木星

木星基本参数：

轨道半长径：77833万千米

公转周期：4332.71日

平均轨道速度：13.6千米/每秒

轨道倾角：1.3度

行星赤道半径：71398千米

质量(地球质量＝1)：317.833

密度：1.33克/立方厘米

自转周期：0.41日

卫星数：16土星土星基本参数：

轨道半长径：1,429,40万千米

公转周期：10759.5日

平均轨道速度：9.64千米/每秒

轨道倾角：2.5度

行星赤道半径：60330千米

质量(地球质量＝1)：95.159

密度：0.7克/立方厘米

自转周期：0.426日

卫星数：18天王星天王星基本参数：

轨道半长径：2,870,99万千米

公转周期：30685日

平均轨道速度：6.81千米/每秒

轨道倾角：0.8度

行星赤道半径：25400千米

质量(地球质量＝1)：14.5

密度：1.3克/立方厘米

自转周期：0.426日

卫星数：20海王星

海王星基本参数：

轨道半长径：4,504,00万千米

公转周期：60190日

平均轨道速度：5.43千米/每秒

轨道倾角：1.6度

行星赤道半径：24600千米

质量(地球质量＝1)：17.204

密度：1.76克/立方厘米

自转周期：0.658日

卫星数：8冥王星

冥王星基本参数：

轨道半长径：5,913,52万千米

公转周期：90800日

平均轨道速度：4.74千米/每秒

轨道倾角：17.1度

行星赤道半径：1500千米

质量(地球质量＝1)：0.0026

密度：1.1克/立方厘米

自转周期：6.39日

卫星数：1彗星月球四.应用四－发现未知天体基本思路.当一个已知行星的实际轨道和理论计算的轨道之间有较大的误差时，说明还有未知的天体给这个行星施加引力.理论指导实践四.应用四－发现未知天体牛顿在《自然哲学的数学原理》中用一张图解释行星能保持在某轨道运行的原因。大家看图思考如何解释问题。万有引力的应用理想与现实：人造卫星和宇宙速度发射卫星至少需要多大的速度？设地球质量为M，半径为R。人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为mMRm物体以怎样的速度抛出，才可以沿着地球的表面飞行？万有引力提供卫星圆周运动的向心力：G=6.37×10-11N*m2/kg2,R=6.37×106,M=5.98×1024kg代入上式，得V=轨道平面与赤道平面关系怎样？卫星的运行轨道一定是圆周吗？我们怎么抬高卫星的轨道？PQ万有引力定律的应用【说明】1.为了同步卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1