杭州市实验外国语学校高中物理会考复习课件第五节-万有引力定律市公开课一等奖省赛课获奖课件

第五节万有引力定律杭州市试验外国语学校余开富第1页

知识关键点一、行星运动1、地心说：亚里士多德。地球是宇宙中心，是静止不动，太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动。

2、日心说：哥白尼、布鲁诺、伽利略。太阳是宇宙中心,静止不动，地球和其它行星都绕太阳运动。3、开普勒三定律：

(1)开普勒第一定律（轨道定律）：全部行星围绕太阳运动轨道都是椭圆，太阳处于全部椭圆一个焦点上。(2)开普勒第二定律（面积定律）

：对于每一个行星而言，太阳和行星联线在相等时间内扫过相等面积。

近(远)日点快(慢)；

(3)开普勒第三定律（周期定律）：全部行星轨道半长轴三次方跟公转周期二次方比值都相等。R3/T2=k，K叫开普勒常量，，R是半长轴，M是太阳质量。第2页1．以下关于地心说和日心说说法中，正确是A．地心说参考系是地球B．日心说参考系是太阳C．地心说与日心说只是参考系不一样，它们是等价D．日心说是由开普勒提出来（AB）2．有一个名叫谷神小行星，它轨道半径是地球2．77倍，则它绕太阳一周需要

年4.613、测得海王星绕太阳公转轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径30倍，则它公转周期约是

B、30年；

D．90年（C）第3页二、万有引力定律1、内容2、公式：

(1)质点，(2)均匀球体，不能看成质点时，可构想把物体分割成无数个质点，求出两个物体上每个质点与另一物体上全部质点万有引力，然后求协力（微积分）。3、G=6.67×10-11叫…，单位是N·m2/kg2。卡文迪许扭秤试验测定并证实定律正确4、应用：(1)测天体M、ρ，ρT02=(T0为围绕)，

(2)推证开普勒第三定律中k=r3/T2=(3)海王，冥王星发觉；(4)用弹簧秤、天平可测天体质量M：F=GMm/R2第4页万有引力定律应用万有引力定律在研究天体运动中起着决定性作用，它把地面上物体运动规律与天体运动规律统一起来，是人类认识宇宙基础．万有引力定律在天文学上有以下应用：（1）用万有引力定律求中心星球质量和密度当一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动时，设中心星球质量为M，半径为R，围绕星球质量为m，线速度为v，公转周期为T，两星球相距r，由万有引力定律有：可得出由r、v或r、T就能够求出中心星球质量；假如围绕星球离中心星球表面很近，即满足r≈R，那么由能够求出中心星球平均密度ρT02=3π/G。第5页（2）发觉未知天体：万有引力定律不但能够解释已知天表达象，而且能够依据力与运动关系，预言天体轨道从而发觉新天体．fFGmN（3）万有引力和重力关系普通星球都在不停地自转，星球表面物体随星球自转需要向心力，所以星球表面上物体所受万有引力有两个作用效果：一个是重力，一个是向心力。星球表面物体所受万有引力一个分力是重力，另一个分力是使该物体随星球自转所需向心力。即

地球表面物体所受到向心力f大小不超出重力0.35%，所以在计算中能够认为万有引力和重力大小相等

故重力加速度

g随h增大而减小第6页

假如有些星球自转角速度非常大，那么万有引力向心力分力就会很大，重力就对应减小，就不能再认为重力等于万有引力了。假如星球自转速度相当大，使得在它赤道上物体所受万有引力恰好等于该物体随星球自转所需要向心力，那么这个星球就处于自行瓦解临界状态了。例1：设地球表面重力加速度为g,物体在距地心4R（R是地球半径）处，因为地球引力作用而产生重力加速度g/，则g/g/为A、1；B、1/9；C、1/4；D、1/16。解析：因为

所以g/g/=1/16,即D选项正确第7页例2.某行星自转周期是6小时。在该行星赤道上称得某物体重力是同一物体在两极称得重力90%，求该行星平均密度。解：由已知，该星球赤道上物体所受向心力是万有引力10%，而星球质量由以上两式可得ρ=3.03×103kg/m3

9．两个质量都是5kg铅球，相距1m时，它们之间万有引力与质量为

kg物体在地球表面所受重力相等．（g取9．8m／s2）1.7×10-10第8页三、地球上物体重力1、实质是引力分力，并不指向地心2、大小跟地点相关：纬、高、密度、椭球四、人造地球卫星1、基本方程：

2、v运=，r↓，v↑，ω↑，T↓，与m无关。当r=R时，vmax=7.9km/s，Tmin=85分第9页3、v发：三个宇宙速度指v发。v发↑，远，v运↓。v发min=v运max=7.9km/s，围绕速度。

脱离速度11.2km/s，逃逸速度16.7km/s。4、轨道平面：同时卫星只在赤道平面，其它无此限制，但平面一定过地心5、正常运行时完全失重：(1)F引提供向心力，只变v方向；