必修2 第六章 万有引力与航天-高考物理大二轮总复习【知识清单-涂考点】（高中全阶段通用）

第六章 万有引力与航天 第1节 行星的运动 一、两种学说 1.地心说 （1）内容：地球是静止不动的，地球是宇宙的中心. （2） 代表人物：托勒密（古希腊）. 2.日心说 （1）内容：太阳是静止不动的，太阳是宇宙的中心. （2代表人物：哥白尼. 二、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. 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时间内扫过相等的面积. 3.开普勒第三定律：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.即.比值是一个与行星无关的常量. 4.在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为： （1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心； （2）对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动； （3）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，即. 例：中国古代为区分季节有节气之说，如图所示从现代物理学中可知，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气.以下说法正确的是（　　） A．从春分到冬至，地球公转速度变大 B．从冬至到春分，地球公转速度变小 C．冬至时地球公转速度最小 D．秋分时地球公转速度最大 解：A.根据开普勒定律，行星运动时连接行星和太阳的连线，在相等的时间内，扫过同样大小的面积.所以远日点夏至速度最小，近日点冬至速度最大，从春分到冬至经历了夏至和秋分，所以公转速度先变慢后变快，故A错误；B.从冬至到春分，逐渐远离太阳，速度变小，故B正确；CD.近日点冬至公转速度最大，故C错误，D错误. 答案：B 第2节 太阳与行星间的引力 一、太阳对行星的引力 1.行星绕太阳做圆周运动所需要的向心力来源：太阳对行星的引力. 2.计算引力的大小：.式子中，和都是常数，因此公式可以简写为. 3.对公式的理解：太阳对不同行星的引力与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比. 二、行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律和类比法可知，行星对太阳的引力.即行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比. 三、太阳与行星之间的引力 由于、，而根据作用力与反作用力的关系，与的大小是相等的，因此我们可以概括地说，太阳与行星间的引力与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即，写成等式就是.其中为比例系数，与太阳和行星都没有关系. 第3节 万有引力定律 一、万有引力定律 1.内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小与它们的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比． 2.公式：.是两个物体之间的引力，单位是牛顿（N）；、分为是两个物体的质量，单位是千克（kg）；是两个物体之间的距离，单位是米（m）；是万有引力常量. 3.对万有引力定律的理解 （1）普遍性：任何两个物体之间都存在引力（大到天体，小到微观粒子），它是自然界的物体间的基本相互作用之一． （2）相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律．万有引力定律公式中的，其含义是两个质点间的距离． （3）宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义．在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计． （4）万有引力的特殊性：两物体间的万有引力只与他们本身的质量有关，与它们间的距离有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关（质量是引力产生的原因）． （5）重力是万有引力的分力． 例：关于万有引力定律的正确的说法是（　　） A．万有引力定律仅对质量较大的天体适用，对质量较小的一般物体不适用 B．开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备 C．恒星对行星的万有引力都是一样大的 D．两物体间相互吸引的一对万有引力是一对平衡力 解析：A.万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，是自然界一种基本相互作用的规律，故A错误；B.牛顿在开普勒等科学家对天体运动规律的基础上，加以研究提出了万有引力定律，故B正确；C.恒星对行星的万有引力与行星质量有关，不都是一样大的，故C错误；D.两物体间相互吸引的一对万有引力是作用力与反作用力，故D错误. 答案：B 二、引力常量 1.引力常量的测量：英国物理学家卡文迪许利用扭秤，成功地测量出了引力常量的数值，证明了万有引力的正确性. 2.引力常量的值：. 例：关于万有引力定律的发现，符合历史事实的是（　　） A．开普勒通过分析第谷的天文观测数据发现了万有引力定律 B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量 C．牛顿发现了万