2019版高考物理一輪復習 第5章 天體運動 第19課時 萬有引力定律及其應用學案

1、第19屆萬有引力定律及其應用試驗點1開普勒行星運動定律開普勒行星運動的三個茄子定律例1 (2013江蘇高考)火星和木星沿著各自的橢圓軌道繞太陽運行，可以根據開普勒行星運動定律知道A.太陽在木星軌道的中心B.火星和木星圍繞太陽運行的速度總是相同的C.火星對木星公轉周期的平方等于軌道長半軸比的立方。D.在同一時間內，火星和太陽線沖刷的面積與木星和太陽線沖刷的面積相同。通過解釋牙齒問題，調查開普勒行星運動的規(guī)律，就是調查考生對開普勒三大定律的理解?；鹦呛湍拘窃跈E圓軌道上運行，所以太陽位于橢圓軌道的一個焦點上。a錯了。火星和木星徐璐在不同的軌道上運行，并且是橢圓軌道，所以速度大小變化，火星和木星的運行

2、速度大小不一定相同。b錯誤；根據開普勒第三定律，可以看出=K，得=，C是正確的。D是錯的，因為火星和木星徐璐在不同的軌道上。答案c使用開普勒第三定律解問題時，要注意=K的K是與行星質量無關的常數，但不是常數。K值因星系而異，K值由中心天體決定。在以后的計算中，我們以行星的軌道為圓，衛(wèi)星的運行軌道也以圓近似，使表達式=K的R牙齒軌道圓的半徑。(威廉莎士比亞，美國電視電視劇)1.(2016年全國范圍)對于行星運動規(guī)律，以下主張符合歷史事實的是()A.開普勒根據牛頓定律推導出了行星運動的定律B.開普勒在天文觀測資料的基礎上總結了行星運動的規(guī)律C.開普勒總結了行星運動的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運動

3、的原因D.開普勒總結了行星運動的規(guī)律，發(fā)現了萬有引力的規(guī)律答案b通過分析開普勒以前的觀測數據，總結出行星運動的規(guī)律，與牛頓定律沒有任何聯系，A誤差，B是正確的。開普勒總結了行星運動的規(guī)律，但找不到行星按照這些規(guī)律運動的原因，C錯了。牛頓發(fā)現了萬有引力定律，D錯誤。2.(2017年全國圈)(多選)海王星圍繞太陽沿橢圓軌道運行，P是近日點，Q是遠日點，M，N是軌道短軸的兩個端點，運行周期為T0。如果只考慮海王星和太陽之間的相互作用，海王星是P經M，Q到N的運動中的()A.p到m的時間為B.從q到n，機械能逐漸增大C.從p到q的速度逐漸變小D.從m步到n步，萬有引力先做負的事，然后再做正功答復光盤根

4、據開普勒第二定律，在同一時間內，太陽和海王星連接的面積都是相同的。a錯誤。從q到n階段機械能守恒，b故障；從p到Q，萬有引力做負功，動能減小，速度越來越小，C是正確的。在M-N階段，萬有引力和速度的角度首先是鈍角，然后是銳角。也就是說萬有引力先做負的事，然后再做正功。d正確。3.(印橋板必需2 P36T4改版)地球的公轉軌道接近圓形，但彗星的運動軌道是很平的橢圓。天文學家哈雷曾在1682年追蹤過彗星，他計算出牙齒彗星軌道的半主軸相當于地球公轉半徑的18倍，并預測牙齒彗星將按一定間隔出現。哈雷的預言證明了這顆彗星被稱為哈雷彗星.哈雷彗星最近出現的時間是1986年。根據開普勒行星運動的第三定律，那

5、顆星下一次經過地球是哪一年？答案是2062年分析認為地球的公轉軌道是圓形軌道，周期T1=1年，半徑為R1。塞哈里彗星的周期是T2，軌道的半長軸是a2。開普勒第三定律=K，例如：=。因為A2=18 R1，所以我們可以看到哈雷彗星的周期是T2=試驗點2萬重力定律的理解和應用1.萬有引力定律(1)內容：自然界的兩個物體徐璐吸引，重力的方向與它們的連接上重力的大小與兩個物體的質量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距離R的平方成反比。(2)表達式：f=g，其中g是重力常數，g=6.6710-11 nm2/kg2?？ㄎ牡鲜驳谝淮瓮ㄟ^實驗準確地測量了G值。(3)應用條件：嚴格地說，公式僅適用于質點之間的相互

6、作用，當兩個物體之間的距離遠遠大于物體本身的大小時，物體可以被視為質點。質量均勻分布的球體可以視為質點。其中R是兩個球體中心之間的距離。對于質量均勻分布的球體和球體外的一個質點之間的萬有引力，R是從球體中心到質點的距離。2.萬有引力理論的主要成果：(1)未知天體的發(fā)現；(2)天體質量計算。例2理論上證明了質量均勻分布的球殼對殼內物體的萬有引力為零。現在假設地球是半徑為R，質量均勻分布的實體球體，O是球體中心，O是原點創(chuàng)建坐標軸Ox。質量恒定的質點(假定可以在地球內部移動)牙齒X軸上每個位置處的重力大小以F表示，F表示隨X變化的關系度正確()根據分析，質量均勻分布的球形外殼，其對外殼內物體的重力為零，質點在地球球體內距離球體中心X，地球的萬有引力是半