人教版必修一第六章万有引力与航天知识点汇总题型.docVIP

一、开普勒三大定律 1、轨道定律 2、面积定律 3、周期值是由中心天体决定的。通常将行星或卫星绕中心天体运动的轨道近似为圆，则半长轴a即为圆的半径。我们也常用开普勒三定律来分析行星在近日点和远日点运动速率的大小。 二、万有引力及应用， 3.使用条件：适用于相距很远，可以看做质点的两物体间的相互作用，质量分布均匀的球体也可用此公式计算，其中r指球心间的距离。 4.四大性质： ①普遍性：任何客观存在的有质量的物体之间都存在万有引力。 ②相互性：两个物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，满足牛顿第三定律。 ③宏观性：一般万有引力很小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，其存在才有意义。 ④特殊性：两物体间的万有引力只取决于它们本身的质量及两者间的距离，而与它们所处环境以及周围是否有其他物体无关。 5.对G的理解：①G是引力常量，由卡文迪许通过扭秤装置测出，单位是。 ②G在数值上等于两个质量为1kg的质点相距1m时的相互吸引力大小。 ③G的测定证实了万有引力的存在，从而使万有引力能够进行定量计算，同时标志着力学实验精密程度的提高，开创了测量弱相互作用力的新时代。 6、运动性质：通常把天体的运动近似看成是匀速圆周运动。 7、从力和运动的关系角度分析天体运动： 天体做匀速圆周运动，其速度方向时刻改变，其所需的向心力由万有引力提供，即F需=F万。由牛顿第二定律得： ，从运动的角度分析向心加速度： 重要关系式： 三、万有引力与重力黄金替换时，就会有。 (2)注意： ①重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力不是万有引力。 ②只有在两极时物体所受的万有引力才等于重力。 ③重力的方向竖直向下，但并不一定指向地心。 ④随着纬度的增加，物体的重力增加，物体在赤道上重力最小，在两极时重力最大。 ⑤物体随地球自转所需的向心力一般很小，物体的重力随纬度的变化很小，因此在一般粗略的计算中，可以认为物体所受的重力等于物体所受地球的吸引力，即可得到“黄金代换”公式。 四、天体计算（质量、密度） ②已知r和v: ③已知T和v: 模型二：表面型： 谈一谈：对于没有卫星的天体（或有卫星，但不知道卫星运行的相关物理量），可忽略天体自转的影响，根据万有引力等于重力进行粗略估算。 变形：如果物体不在天体表面，但知道物体所在处的g，也可以利用上面的方法求出天体的质量： 处理：不考虑天体自转的影响，天体附近物体的重力等于物体受的万有引力，即： 2、天体密度的计算 模型一：利用天体表面的g求天体密度： 物体不在天体表面： 模型二：利用天体的卫星求天体的密度： 若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度ρ＝.可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T，就可估算出中心天体的密度． 估算天体质量和密度时应注意的问题 (1)利用万有引力提供天体做圆周运动的向心力估算天体质量时，估算的只是中心天体的质量，并非环绕天体的质量． (2)区别天体半径R和卫星轨道半径r，只有在天体表面附近的卫星才有r≈R；计算天体密度时，V＝πR3中的R只能是中心天体的半径． 五、卫星参量比较（2a、v、w、2T、2r）,其方向始终指向地心，大小随卫星到地心距离r的增大而减小。 物体随地球自转的向心加速度： 当地球上的物体随地球的自转而运动时，万有引力的一个分力使物体产生随地球自转的向心加速度，其方向垂直指向地轴，大小从赤道到两极逐渐减小。 3.自转周期和公转周期的比较： 自转周期是天体绕自身某轴线运动一周的时间，公转周期是某星球绕中心天体做圆周运动一周的时间。一般两者不等（月球除外），如地球的自转周期是24h，公转周期是365天。 4.四个等式： ①运行速度：。 ②角速度：。 ③周期：。 ④向心加速度：。 六、近地卫星 同步卫星 赤道物体极地卫星和近地卫星 (1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖． (2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度约为7.9 km/s. (3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心． A.定义：在赤道平面内，以和地球自转角速度相同的角速度绕地球运行的卫星。 B.七个“一定”： ①绕行方向一定：与地球自转的方向一致 ②周期T一定：与地球自转周期相等（24h）， ③角速度ω也等于地球自转角速度。 ④离地高度h一定：所有同步卫星的轨道半径均相同，其离地高度约为3.6×104km。 ⑤向心加速度an大小一定：所有同步卫星绕地球运行的向心加速度大小都相等，约为0.22m/s2。 运行速度v大小一定：所有同步卫星绕地球运行的线速度大小一定，均为3.08km/s。