必修二萬(wàn)有引力與航天知識(shí)點(diǎn)總結(jié)完整版

PAGE3-第六章萬(wàn)有引力與航天知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一.萬(wàn)有引力定律：①內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的大小與物體的質(zhì)量和的乘積成正比，與它們之間的距離r的二次方成反比。即：其中G=6.67×10－11N·m2/kg2②適用條件（Ⅰ）可看成質(zhì)點(diǎn)的兩物體間，r為兩個(gè)物體質(zhì)心間的距離。（Ⅱ）質(zhì)量分布均勻的兩球體間，r為兩個(gè)球體球心間的距離。③運(yùn)用（1）萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系：重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，一般情況下，可認(rèn)為重力和萬(wàn)有引力相等。忽略地球自轉(zhuǎn)可得：二.重力和地球的萬(wàn)有引力：1.地球?qū)ζ浔砻嫖矬w的萬(wàn)有引力產(chǎn)生兩個(gè)效果：（1）物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力：F向=m·R·（2π/T0）2，很小。由于緯度的變化，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力不斷變化，因而表面物體的重力隨緯度的變化而變化。（2）重力約等于萬(wàn)有引力：在赤道處：，所以，因地球自轉(zhuǎn)角速度很小，，所以。地球表面的物體所受到的向心力f的大小不超過(guò)重力的0.35%，因此在計(jì)算中可以認(rèn)為萬(wàn)有引力和重力大小相等。如果有些星球的自轉(zhuǎn)角速度非常大，那么萬(wàn)有引力的向心力分力就會(huì)很大，重力就相應(yīng)減小，就不能再認(rèn)為重力等于萬(wàn)有引力了。如果星球自轉(zhuǎn)速度相當(dāng)大，使得在它赤道上的物體所受的萬(wàn)有引力恰好等于該物體隨星球自轉(zhuǎn)所需要的向心力，那么這個(gè)星球就處于自行崩潰的臨界狀態(tài)了。在地球的同一緯度處，g隨物體離地面高度的增大而減小，即。強(qiáng)調(diào)：g=G·M/R2不僅適用于地球表面，還適用于其它星球表面。2.繞地球運(yùn)動(dòng)的物體所受地球的萬(wàn)有引力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，萬(wàn)有引力、向心力、重力三力合一。即：G·M·m/R2=m·a向=mg∴g=a向=G·M/R2一、人類認(rèn)識(shí)天體運(yùn)動(dòng)的歷史1、“地心說(shuō)”的內(nèi)容及代表人物：托勒密（歐多克斯、亞里士多德）2、“日心說(shuō)”的內(nèi)容及代表人物：哥白尼（布魯諾被燒死、伽利略）二、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容推論：開(kāi)普勒第二定律：開(kāi)普勒第三定律：K—與中心天體質(zhì)量有關(guān)，與環(huán)繞星體無(wú)關(guān)的物理量；必須是同一中心天體的環(huán)繞星體才可以列比例，太陽(yáng)系：a半長(zhǎng)軸或半徑，T公轉(zhuǎn)周期三、萬(wàn)有引力定律1、內(nèi)容及其推導(dǎo)：應(yīng)用了開(kāi)普勒第三定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律。（開(kāi)三）（牛二）（牛三）2、表達(dá)式：,r是球心距。3.引力常量：G=6.67×10-11N/m2/kg2，牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律后的100多年里，卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出。4、適用條件：①萬(wàn)有引力定律公式適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小的計(jì)算。萬(wàn)有引力是普遍存在的。②對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體，公式中的r就是它們球心之間的距離。③一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力也適用，其中r為球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離。④兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，公式也近似的適用，其中r為兩物體質(zhì)心間的距離。①③①③②④①④⑤①⑤注意：（1）R為球心距，r為圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞半徑。雙星，三星系統(tǒng)，其他情況。g與r必須一一對(duì)應(yīng)。（2）“粘在地球上的物體”隨地球一起自轉(zhuǎn)的，兩極：赤道：（3）中心天體外“飄著”的星體，“粘”在中心天體上的物體（隨中心天體一起自轉(zhuǎn)的），若題干條件“忽略中心天體自轉(zhuǎn)”，則。（4）黃金代換，（5）同一中心天體的環(huán)繞星體（靠萬(wàn)有引力提供向心力的做圓周運(yùn)動(dòng)的星體，必須是“飄”起來(lái)的，赤道上的物體跟同步衛(wèi)星比較不可以用此結(jié)論）赤道上物體與頭頂同步衛(wèi)星比較：七、典型衛(wèi)星：1、近地衛(wèi)星：通常把高度在500千米以下的航天器軌道稱為低軌道，500千米~2000千米高的軌道稱為中軌道。中、低軌道合稱為近地軌道。在高中物理中，近地衛(wèi)星環(huán)繞半徑R≈R地=6400Km，（所有衛(wèi)星中最小周期）2、同步衛(wèi)星：相對(duì)地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)具有相同周期的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星。特點(diǎn)：運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致（自西向東）。周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，T=24小時(shí)。角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度。所有衛(wèi)星都在赤道正上方，軌道平面與赤道平面共面。高度固定不變，離地面高度h=36000km。三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋全球（兩級(jí)有部分盲區(qū)）地球所有同步衛(wèi)星，T、ω、v、h、均相同，m可以不同。3、擴(kuò)展：（1）變軌問(wèn)題：從內(nèi)往外為第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軌道。（內(nèi)軌道加速到達(dá)外軌道）（同一位置，a相