高一物理万有引力定律

地心说——地球是宇宙的中心，它是静止不动的，太阳、月球和其它行星都围绕地球运动。代表人物：Aristotle、Tolemi日心说：太阳是宇宙的中心，地球、月球和其它行星都围绕太阳公转，并且自转着。代表人物：Copernieus、Tycho.Brahe、Bruno、Kepler、Galilei、认为地球是宇宙中心，地球不动太阳和行星围绕地球做圆周运动符合经验和宗教观点不能解决很多现实问题认为太阳是宇宙中心，太阳不动一切行星绕太阳做匀速圆周运动布鲁诺、哥白尼、第谷、开普勒本身不够完美，难以解释有关星体运动简明、和谐的自然规律数学、观察的科学依据地心说日心说代表人物观点存在基础困难学说类别亚里斯多德、托勒密德国天文学家开普勒是日心说的忠实信仰者，对行星作圆周运动的描述时，发现与他的导师—丹麦的天文学家第谷的观察值有8/的误差，他相信老师的观察是正确的，从而怀疑火星的轨迹是否为圆，在观测和核算的基础上，经过分析提出了开普勒三定律。开普勒定律1、开普勒第一定律(椭圆轨道定律)所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上.开普勒第二定律(面积定律)太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积.EKCDABSSS开普勒第三定律(周期定律)所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等.R：表示半长轴bkTR23科学家对行星运动的各种猜想万有引力定律的发现苹果落地的思考牛顿第三定律221rmmGF万有引力定律宇宙间任一两个有质量的物体之间都存在相互吸引力，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。221rmmGF适用条件:①质点间的相互作用，r为质心间的距离②两个质量分布均匀的球体，r为两球心间的距离③引力常量G=6.67×10—11N.m2/kg2卡文迪许实验对万有引力定律的理解1.万有引力定律的普遍性:万有引力定律不仅存在于星球间,任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引力2.万有引力的相互性:两个相互作用的引力是一对作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,分别作用于两个物体上.3.万有引力定律的宏观性:在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的意义,故在分析地球表面物体的受力时,不考虑地面物体对地球的万有引力,只考虑地球对地面物体的引力4.万有引力定律的特殊性:两个物体间的万有引力只与它们的质量有关,与它们间的距离有关,而与所在空间的性质无关万有引力定律发现的意义1.万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑.2.万有引力定律的发现,在文化发展史上也有重要的意义.人们有能力理解天地间的各种事物.这种信心解放了人们的思想，在科学文化的发展上起到了积极的推动作用.重力与万有引力物体A受到地球的万有引力F，方向指向地心O。由于地球的自转，地球上的物体随之做圆周运动，所需要的向心力F1是由万有引力的分力提供的，F1=mω2r.它的另一个分力F2就是物体的重力。只有当物体在两极时重力才等于万有引力，在地球的其它地方重力均小于万有引力。rAFF2F1Rθ课后练习1.设想把质量为m的物体放到地球的中心,地球质量为M,半径为R,则物体与地球间的万有引力是()A.零B.无穷大C.2RMmGD.无法确定2.关于行星的运动,以下说法正确的是()AA.行星轨道的半长轴越长,自转周期就越大B.行星轨道的半长轴越长,公转周期越大C.水星的半长轴最短,公转周期最大D.冥王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长BD3.如图所示两球间的距离为r,两求得质量分布均匀,分别为m1,m2,则两球的万有引力为()o1r1o2r2r221.rmmGA2121.rmmGB22121)(.rrmmGC232121)(.rrrmmGDD4.把太阳系各行星的运动近似看成匀速圆周运动，则离太阳越远的地方A.周期越小B.线速度越小C.角速度越小D.加速度越小(BCD)5.静止在地球表面跟随地球自转的物体，一共受到以下哪组力的作用（）A、万有引力、弹力、向心力B、万有引力、弹力C、万有引力、向心力、重力D、万有引力、重力、弹力在地球表面不同位置的物体受到的重力大小是否相同,受到支持力呢?6.下列说法正确的是（）A、地球是宇宙的中心，太阳和其它行星都绕地球运动。B、太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运动。C、地球是绕太阳运动的一颗行星。D、日心说和地心说都是不对的。7.下列关于人造地球卫星的向心力F与轨道半径R的说法正确的是（）A、由F=GMm/R2可知向心力F与R2成反比。B、由F=mV2/R可知向心力F与R成反比。C、由F=mω2R可知向心力F与R成正比。D、由F=mVω可知向心力F与R无关。8.下列关于公式中K的说法正确的是（）A、K是一个普适恒量，对卫星、行星运动都相同。B、K是一个对不同行星有不同值的常数。C、对行星绕太阳运动，K与太阳的质量有关。D、对行星绕太阳运动，K与行星的质量有关。R3T2=k9.如图，在与一质量为M，半径为R，密度均匀的球体距离为R处有一质量为m的质点，此时M对m的万有引力为F1，当从球M中挖去一个半径为R/2的小球体时，剩余部分对m的万有引力为F2，则F1与F2之比为多少？RmM点拨：F1为一个匀质实心球对质点的吸引力，F2是一个不规则物体对质点m的万有引力，由于挖去部分是一匀质实心球，所以可先计算挖去部分对质点的万有引力F2′，再根据力的叠加原理用F1减去挖去部分对质点的引力F2′，即可得F2，R解:当球是实心时，M对m的万有引力为F1=GMm/（2R）2=GMm/（4R2）实球M的引力F1可看成两个力的叠加：剩余部分对m的引力F2与半径为R/2的小球对m的引力F2′的和，即F1=F2＋F2′半径为R/2的小球体的质量M′=M/8所以F2′=（GMm/8）/（25R2/4）=GMm/（50R2）故F2=F1－F2′=23GMm/（100R2）F1：F2=25：23作业与练习学海导航第一节整理知识点研究例题完成习题