高一物理必修二第六章《萬有引力與航天》知識點總結匯編

1、 學習-好資料萬有引力與航天知識點總結一、人類認識天體運動的歷史1、“地心說”的內容及代表人物：2、“日心說”的內容及代表人物：二、開普勒行星運動定律的內容托勒密 （歐多克斯、亞里士多德）哥白尼 （布魯諾被燒死、伽利略）開普勒第二定律：近遠開普勒第三定律：k與中心天體質量有關，與環(huán)繞星體無關的物理量；必須是同一中心天體的星體=t 2 t 2 t 2=.地火才可以列比例，太陽系：三、萬有引力定律地火水1、內容及其推導：應用了開普勒第三定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律。4pmrm2r3f = mrf = 4 kf= f = k f2t22r2t2mmmmmf ff g=r2r2r2m m1= g2

2、、表達式： f2r23、內容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質量m1,m2 的乘積成正比，與它們之間的距離 r 的二次方成反比。4.引力常量：g=6.6710 n/m /kg ，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后的 100 多年里，卡文迪許在實驗室里用扭-1122秤實驗測出。5、適用條件：適用于兩個質點間的萬有引力大小的計算。對于質量分布均勻的球體，公式中的 r 就是它們球心之間的距離。一個均勻球體與球外一個質點的萬有引力也適用，其中r 為球心到質點間的距離。兩個物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時，公式也近似的適用，其中 r 為兩物體質心間的距離。mm4p

3、2rt32gm= mr =6、推導：gr2t24p 2更多精品文檔 學習-好資料四、萬有引力定律的兩個重要推論1、在勻質球層的空腔內任意位置處，質點受到地殼萬有引力的合力為零。2、在勻質球體內部距離球心 r 處，質點受到的萬有引力就等于半徑為r 的球體的引力。五、黃金代換若已知星球表面的重力加速度 g 和星球半徑 r，忽略自轉的影響，則星球對物體的萬有引力等于物體mmr2gr2g= mg=所以 m的重力，有g其中gmgr=導出：對于同一中心天體附近空間內有gm2121 122gr21環(huán)繞星體做圓周運動的向心加速度就是該點的重力加速度。六、 雙星系統(tǒng)兩顆質量可以相比的恒星相互繞著旋轉的現(xiàn)象，叫雙

4、星。設雙星的兩子星的質量分別為 m 和 m ，相 距 l，m 和 m 的線速度分別為 v 和 v ，角速度分別為 1212121和 ，由萬有引力定律和牛頓第二定律得：2m m1v2= m= m rwm g：21211l21r11 1m2r2 l1m m1v222= m= m r wm g：2222l22r2 22wm r = m r2w= f相同的有：周期，角速度，向心力 ，因為 f，所以2121122r m1=r m軌道半徑之比與雙星質量之比相反：221v m1=線速度之比與質量比相反：七、宇宙航行：2vm211、衛(wèi)星分類：偵察衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星、導航衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星3、衛(wèi)星軌道：可以是圓軌道，也

5、可以是橢圓軌道。地球對衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，所以圓軌道圓心或橢圓軌道焦點是地心。分為赤道軌道、極地軌道、一般軌道。二、1、三個宇宙速度：第一宇宙速度（發(fā)射速度）：7.9km/s。最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度。第二宇宙速度（脫離速度）：11.2km/s。物體掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的小行星或飛到其他行星上去的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s。物體掙脫太陽引力束縛、飛到太陽系以外的宇宙空間去的最小發(fā)射速度。7.9km/sv11.2km/s 時，衛(wèi)星繞地球旋轉，其軌道是橢圓，地球位于一個焦點上。11.2km/sv16.7 km/s 時，衛(wèi)星脫離地球束縛，成為太陽

6、系的一顆小行星。2、(1)人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期表達式：將不同軌道上的衛(wèi)星繞地球運動都看成是勻速圓周運動，則有更多精品文檔 學習-好資料mmr2v24p2gmrgmr3r3w= 2pg= m = m r = m2r可得：vwtrt2gm同一中心天體的環(huán)繞星體（靠萬有引力提供向心力的環(huán)繞星體，必須是“飄”起來的，赤道上的物體跟同步衛(wèi)星比較不可以用此結論） rtav(2)超重與失重：人造衛(wèi)星在發(fā)射升空時，有一段加速運動；在返回地面時，有一段減速運動。兩個過程加速度方向均向上，因為都是超重狀態(tài)。人造衛(wèi)星在沿圓軌道運行時，萬有引力提供向心力，所以處于完全失重狀態(tài)。三、典型衛(wèi)星：1、近地衛(wèi)星：通

7、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。= gr = 7.9km/ s(所有衛(wèi)星中最大速度)在高中物理中，近地衛(wèi)星環(huán)繞半徑 rr =6400km，v地r3t = 2p= 85min(所有衛(wèi)星中最小周期)gm2、同步衛(wèi)星：相對地面靜止且與地球自轉具有相同周期的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星。特點：（1）（2） 運行方向與地球自轉方向一致（自西向東）。（3）（4） 周期與地球自轉周期相同，t=24 小時。（5）（6） 角速度等于地球自轉角速度。（7） 所有衛(wèi)星都在赤道正上方，軌道平面與赤道平面共面。（8） 高度固定不變，離地面高度 h=36000km。（9） 三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋全球（兩級有部分盲區(qū)）（10）（11） 地球所有同步衛(wèi)星，t、v、h、均相同，m 可以不同。3、擴展：（1）變軌問題：從內往外為第、軌道，左邊切點為a 點，右邊切點為 b 點。a:v va= a（內軌道加速到達外軌道）（同一位置，a 相同）b : v v（內軌道加速達到外軌道）a = a（同一位置，a 相同）: v va a v（v）（離地球abab近遠越近，g 越大）更多