杏南中学万有引力定律学案.doc

第 PAGE 6 页 共 NUMPAGES 8 页第5课时 万有引力定律周期定律开普勒行星运动定律周期定律开普勒行星运动定律 定律轨道定律面积定律发现万有引力定律 表述 G的测定天体质量的计算发现未知天体人造卫星、宇宙速度应用万有引力定律基础过关一、行星运动规律:开普勒三定律1．开普勒第一定律(轨道定律):所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上2. 开普勒第二定律(速率定律):每一个行星绕太阳运动,太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积相等3. 开普勒第三定律 (周期定律):所有行星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,即R/3/T2=K二、万有引力定律:1．万有引力:自然界中任何两个物体间都存在相互吸引的力2．万有引力定律: = 1 \* GB3 ①内容: 自然界中任何两个物体间都是 的,引力的大小跟 成正比,跟 反比。 = 2 \* GB3 ②大小: ， 方向： 。 = 3 \* GB3 ③适用条件： 或 （其中r为两球心距离）3．引力常量： = 1 \* GB3 ①在牛顿发现万有引力定律一百多年后，英国物理学家卡文迪许，利用扭称装置测出 = 2 \* GB3 ②G=6.67×10-11N·m2/kg2考点考点突破正确理解万有引力定律：正确理解适用条件：当两个物体不能看作质点时，不能用此公式直接计算。公式中的“平方反比”和“乘积正比”关系，不要理解为F与r成反比，F与两质量成正比。“四性”： = 1 \* GB3 ①相互性：万有引力同样服从牛顿第三定律，即质量很大和质量很小的物体间相互吸引力也是大小 = 2 \* GB3 ②普适性：存在与任何两个有质量的物体之间。 = 3 \* GB3 ③客观性：正常情况下，F引很小，一般涉及天体运动时，才考虑万有引力！ = 4 \* GB3 ④特殊性：F与m1、m2、r有关，与空间性质无关，与周围有无其它物体无关。二、地面万有引力和重力:1．地球在自转的同时绕太阳公转:了解经度、纬度、赤道、地心、地轴、南北极、经线、纬线的含义.2．引力与重力的关系: = 1 \* GB3 ①静止在地面某处物体,随地球一起绕地轴上不同点作匀速圆周运动F引=G = 2 \* GB3 ②在圆周各处F引大小相等,产生两个效果:一个分力提供向心力：f1=mrω2=mRω2cosθ(θ为纬度值)另一个分力：f2=G=mg(G的方向与F引方向稍有偏差) = 3 \* GB3 ③ f1=mrω2=mRω2COSθ同一物体在不同地点f1大小不等，在赤道上最大f=mrω23．地面附近重力加速度随高度的变化：随h变大，g减小忽略地球自转时，地面物体F=G=mg0高h处：F/=G =mg/ 所以 地面附近物体重力的变化： = 1 \* GB3 ①随纬度变化：随纬度增加，mg增大. 赤道上最小、两级最大赤道：f1=mrw2 G= mg+ mRw2 两极：f1=0 G= mg = 2 \* GB3 ②随高度变化：当h增加时，G/减小 G/=mg/=G0 ()2三、万有引力定律的应用（1）基本方法：①把天体的运动看成 运动，其所需向心力由万有引力提供： ②在忽略天体自转影响时，天体表面的重力加速度： 。（2）天体质量，密度的估算。测出环绕天体作匀速圆周运动的半径r，周期为T，由 得被环绕天体的质量为 （写出表达式），密度为 ，R为被环绕天体的半径。当环绕天体在被环绕天体的表面运行时，r＝R，则密度为 。（3）环绕天体的绕行速度，角速度、周期与半径的关系。 ①由得 ∴r越大，v ②由得 ∴r越大， ③由得 ∴r越大，T （4）三种宇宙速度．第一宇宙速度(即环绕速度)是 的最大速度，是 的最小速度，大小为