第六章、万有引力与航天复习
高一、一部物理组
一、行星的运动
二、万有引力定律内容及应用
三、人造卫星及宇宙速度
本章知识结构
开普勒第一定律（轨道定律）
开普勒第二定律（面积定律）
开普勒第三定律（周期定律）
2.开普勒三定律
一、行星的运动
1.地心说和日心说
一、行星的运动
1.地心说和日心说
① 开普勒第一定律 （轨道定律）
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
2.开普勒三定律
一、行星的运动
1.地心说和日心说
①开普勒第一定律 （轨道定律）
②开普勒第二定律 （面积定律）
对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。
2.开普勒三定律
一、行星的运动
1.地心说和日心说
①开普勒第一定律 （轨道定律）
②开普勒第二定律 （面积定律）
2.开普勒三定律
③开普勒第三定律 （周期定律）
所有行星的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。
一、 开普勒行星运动三定律
开普勒第一定律
(轨道定律)
开普勒第二定律(面积定律)
开普勒第三定律
(周期定律)
1、内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，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。
2、表达式：
质点间的距离
r
均匀球体球心间的距离
3、适用条件：求质点间的引力
二、万有引力定律
4、引力常量
英国物理学家：
卡文迪许
G=6.67×10-11 N·m2/kg2
G值的物理含义：
两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11 N
5、重力和万有引力的关系
万有引力分解为两个分力：
重力:G=mg
m随地球自转的向心力Fn:
Fn =m r
4π2
T 2
结论：向心力远小于重力
重力近似等于万有引力
所以：不考虑地球自转的影响时，物体在地球表面时受到的重力近似等于万有引力
黄金代换式
在赤道上 Fn ≈G/300
.
m
（一）解决天体运动问题的基本思路:
1.把天体的运动近似看作匀速圆周运动
3. 地面附近的物体，万有引力的大小近似等于物体的重力
2.万有引力充当向心力 F万=Fn
三、万有引力定律的应用
例.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。
1、物体在天体表面时受到的重力等于万有引力
（二）计算天体质量的两条基本思路
黄金代换式
2、行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的万有引力提供
向心力
只能求出中心天体的质量！！！
第二宇宙速度 (脱离速度) V2=11.2km/s
第三宇宙速度（逃逸速度） V3=16.7km/s
第一宇宙速度（环绕速度） V1=7.9km/s
（三）三个宇宙速度
最小发射速度
最大运行速度
地球
（四）人造卫星
1. 轨道中心
地心
2. ________ 提供向心力
万有引力
3. R越大，T _____，V _____， ω _____，an _______
越大
越小
越小
越小
（越远越慢）
（五）地球同步卫星
1. 周期 T = _______
24h
2. 轨道平面___________
赤道平面
3. R、v、ω、T、an _______________
4. h =_________
36000km
“全部固定”
（如何求？）