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万有引力开普勒行星运动定律
1.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一种焦点上
2.对任意一种行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
3.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等.此比值的大小只与有关,在不一样的星系中,此比值是不一样的.7=幻
一、对开普勒三定律的理解
1.开普勒第一定律阐明了不一样行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不一样的,但有一种共同的焦点.
2.行星靠近太阳的过程中都是向心运动,速度增长,在近日点速度最大;行星远离太阳的时候都是离心运动,速度减小,在远日点速度最小.
33.开普勒第三定律的体现式为]=%其中是椭圆轨道的半长轴,7是行星绕太阳公转的周期,A是一种常量,与行星无关但与中心天体的质量有关.
二、开普勒三定律的应用
1.开普勒定律不仅合用于行星绕太阳的运转,也合用于卫星绕地球的运转.32,体现式中的常数A只与中心天体的质量有关.如研究行星绕太阳运动时,常数4只与太阳的质量有关,研究卫星绕地球运动时,常数A只与地球的质量有关.
三、太阳与行星间的引力
1.模型简化行星以太阳为圆心做匀速圆周运动,太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运
一、太阳与行星间的引力
2.万有引力的三个特性1普遍性万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间,宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种互相吸引的力.2互相性两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力,总是满足牛顿第三定律.3宏观性地面上的一般物体之间的万有引力很小,与其他力比较可忽视不计,但在质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间,万有引力起着决定性作用.
四、万有引力和重力的关系
1.万有引力和重力的关系如图6—
2、3—3所示,设地球的质量为机半径为尼/处物体的质量为加,则物体受到地球的吸引力为凡方向指向Mm地心,由万有引力公式得.引力/可分解为E、£两个分力,其中“为物体随地球自转做圆周运动的向心力r、,用就是物体的重力侬R
2.近似关系假如忽视地球的自转,则万有引力和重力的关系为侬=7,g为地球表面的重力加速度.关系式mg=CMnVR2即GVI=gr2牝、
3.随高度的变化在高空中的物体所受到的万有引力可认为等于它在高空中所受的重力*=G,在地球i\~v n2[八表面时侬=磬,因此在距地面力处的重力加速度g=2g.1n五.计算天体的质量行星绕太阳,卫星绕行星做匀速圆周运动,为他们提供向心力的就是他们之间的万有引力,测量出围绕周期和围绕半径公式GMm/R2=m2加TR即M=4^R3/GT2观测行星的运动,计算太阳的质量;观测卫星的运动,计算行星的质量六.天体质量和密度的计算-.“天体自身求解”若已知天体如地球的半径a和表面的重力加速度g,根据物体的重力近似等于天体0/l/fm对物体的引力,得侬=%,解得天体质量为必=常,因g、〃是天体自身的参量,故称“自力更生法”.2“借助外援法”借助绕中心天体做圆周运动的行星或卫星计算中心天体的质量,常见的状况:-4力r已知绕行天体的r和T可以求M.JI4〃4兀“,3Ji v二.若天体的半径为此则天体的密度夕=了一,将材=亍•代入上式可得夕=行.♦3n特殊状况,当卫星围绕天体表面运动时,其轨道半径r可认为等于天体半径凡则=万.七.天体运动的分析与计算
1.基本思绪一般行星或卫星的运动可看作匀速圆周运动,所需向心力由中心天体对它的万有引力提供.
222.常用关系1浮=板向=/}=加32r-厂2侬=岑物体在天体表面时受到的万有引力等于物体重力,整顿可得gGM,该公式一般被称为黄金代换式.八.四个重要结论设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动./、,口Mm v/GM..Mm/GM.,,9r⑴由”=〃L得一,T越大,P越小.⑵由”=37得/f,T越大,3越小.r r\l r r\l r3由咨=勺r得7=2r越大,T越大.⑷由浮=ma向得a产笔r越大,a向越小.以上结论可总结为“一定四定,越远越慢”.九.
一、处理天体问题的基本思绪及规律
1.天体问题的两步求解法GMmGMm—-=ma.空间轨道」
②代换关系天体表面彳=mg,r1建立一种模型天体绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,即F万=F向.十.人造卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与半径的关系a=~~(7越大,越小)rH[GMma vK=A/(n®大,碘小)2in-rMm,纭=〈r=越高越慢2/—(施大,3越小)ma r42JIin/4n2rT=7F~(遗大,碘大)\j GM卜一.
二、人造卫星的有关问题
1.发射速度与围绕速度人造卫星的发射速度伴随发射高度的增长而增大,最小的发射速度为r=A/^=V^=
7.9km/s,即第一宇宙速度.由丫=\旧可知,人造地球卫星的轨道半径越大,围绕速度越小,因此第一宇宙速度=
7.9km/s是最小的发射速度也是最大的围绕速度.
2.两类运动一一稳定运行和变轨运行0卫星绕天体稳定运行时,1/■.当卫2星速度r忽然变化时,厂万和/不再相2等.当尸万/时,卫星做2近心运r rrr2V动;当尸万时,卫星做离心运动.r
3.两种特殊卫星
(1)近地卫星卫星轨道半径约为地球半径,受到的万有引力近似为重力,故有群鼠=mg.
(2)地球同步卫星相对于地面静止,它的周期7=24h,因此它只能位于赤道正上方某一确定高度方,故地球上所有同步卫星的轨道均相似,但它们的质量可以不一样.
十二、双星系统问题两颗靠的很近的恒星称为双星,这两颗星必然以相似的角速度绕两者连线上的某一点转动才不至于由于万有引力的作用而吸引在一起.特点
①做圆周运动所需向心力相等(等于互相的万有引力);
②角速度相等;
③半径之和等于它们之间的距离,rl+r2-l.您好,我是李老师,这是我课前对本次物理课的规划,以上是《万有引力》部分所有的知识点望您在王粤回去后,监督他完毕对应的作业以及复习功课,并签字下次课让他把这个带回来,以便我可以第一时间掌握他的复习状况,谢谢家长签字:。
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