专题02 万有引力与航天【知识梳理】-2020-2021学年高一物理下学期期末专项复习（人教版）

专题02 万有引力与航天 行星的运动 两种对立的学说 （1）地心说 ①地球是宇宙的中心，是静止不动的。 ②太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。 ③地心说的代表人物是古希腊科学家托勒密。 （2）日心说 ①太阳是宇宙的中心，是静止不动的，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动。 ②地球是绕太阳旋转的行星；月球是绕地球旋转的卫星。 ③太阳静止不动，因为地球每天自西向东自转一周，造成太阳每天东升西落的现象。 ④日心说的代表人物是eq \o(□,\s\up3(08))哥白尼。 （3）局限性 都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但计算所得的数据和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。 2．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的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它的公转周期的二次方的比值都相等。其表达式为eq \f(a3,T2)＝k，其中a是椭圆轨道的半长轴，T是行星绕太阳公转的周期，k是一个与行星无关(填“有关”或“无关”)的常量。 万有引力 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，就等于行星做匀速圆周运动的向心力。 （2）太阳与行星间的引力规律 2．万有引力定律 （1）月—地检验 ①猜想：维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，同样遵从“平方反比”的规律。 ②推理：根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下落时的加速度的eq \f(1,602)。 ③结论：地球上物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同(填“相同”或“不同”)的规律。 （2）万有引力定律 ①内容：自然界中任何两个物体都相互eq \o(□,\s\up1(12))吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。 ②公式：F＝Geq \f(m1m2,r2)。 ③引力常量：上式中G叫引力常量，大小为6.67×10－11 N·m2/kg2，它是由英国物理学家卡文迪许在实验室里首先测出的。 万有引力理论的成就 计算天体的质量 （1）地球质量的计算 利