第4章 章末复习（1）—山东省济南外国语学校鲁科版高中物理必修二学案

物理新鲁科版必修二第4章导学案005 第4章 章末复习(1) 【学习目标】 1. 理解和应用开普勒行星运动定律及万有引力定律 2. 熟练掌握人造卫星的运行规律 ；理解同步卫星的规律 3. 【学习重点】 万有引力定律在天体上的应用。 【学习过程】 一、开普勒行星运动定律 1．开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 行星的近日点到太阳的距离r1=a–c，行星的远日点到太阳的距离r2=a+c，其中a为椭圆轨道的半长轴，c为半焦距。 2．开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 由于轨道不是圆，故行星离太阳距离较近时速度较大（势能小而动能大），对近日点和远日点的线速度大小有v1r1=v2r2 3．开普勒第三定律：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。 若轨道周期为T，则有，比值k为对所有行星都相同（与太阳有关）的常量。 若轨道为圆，半径为r，则有，结合万有引力定律可得（G为引力常量，M为中心天体质量） 4.、开普勒行星运动定律的适用范围 开普勒行星运动定律不仅适用于太阳–行星系统，类似的绕中心天体转动的系统一般都适用，如地–月系统、行星–卫星系统、恒星–彗星系统等。 二、万有引力定律 1、、万有引力定律 （1）．内容：任何两个物体之间都存在相互作用的引力，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。 万有引力定律可以用以下公式来表示： F：引力 (N) ； G：万有引力常数 G=6．67×10-11N·m2/kg2 m1、m2：两球体的质量 (kg) ； r表示两质点间的距离，单位为m （2）．万有引力定律的适用条件： 万有引力定律适用于计算质点间的引力，具体有以下三种情况： 1 两个物体间的距离远远大于物体本身大小，两物体可视为质点，例如：行星绕太阳的旋转 2 两个均匀的球体间，其距离为两球心的距离 ③一个均匀的球体与一个形状、大小均可忽略不计的物体即质点之间，其距离为质点与球心的距离。 2.万有引力和重力的关系 （1）．在地球表面上的物体 地球在不停地自转、地球上的物体随地球自转而做圆周运动，自转圆周运动需要一个向心力，是重力不直接等于万有引力而近似等于万有引力的原因，如