高二物理牛顿运动定律 行星运动 机械能知识精讲 人教版

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1、高二物理牛顿运动定律行星运动机械能知识精讲人教版一.本周教学内容：会考复习（二）牛顿运动定律行星运动机械能二.知识要点：（一）牛顿运动定律：1.牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2.惯性：一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。3.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。4.牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，。（二）万有引力定

2、律1.行星运动的三大规律（1）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）对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等（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。其表达式为：，其中R是椭圆的轨道的半长轴，T是行星绕太阳公转的周期，k是一个与行星无关的常量。2.万有引力定律：（1）内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的。两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。（2）公式：。其中，称为万有引力恒量。（3）注意：严

3、格来说公式只适用于质点间的相互作用，当两物体的距离远大于物体本身大小时，公式也近似适用，但此时它们间距离r应为两物体质心间距离。3.引力常量的测定：卡文迪许扭秤实验。4.物体的重力随离地面高度h的变化情况：物体的重力近似为地球对物体的引力。即近似等于G，可见物体重力随h的增大而减少。5.重力加速度g随离地面高度h的变化情况：，可见g随h增大而减少。（三）万有引力定律在天文学上的应用1.求天体质量M、密度的方法；通过观测天体卫星运动的周期T、轨道半径r，把卫星的运动看成匀速圆周运动，根据向心力来源于万有引力得：

4、。∴。如果知天体的半径R可得天体的体积为。∴（如果卫星在天体表面运行，，）。2.研究天体运动情况的一般方法：把天体运动看成匀速圆周运动，向心力来源于万有引力，即：。根据研究的实际情况选用恰当的公式进行分析，必要时还可用到物体在天体表面时受到的引力等于物体的重力。即：。3.海王星及冥王星的发现：（见课本）（四）人造卫星、宇宙速度1.第一宇宙速度（环绕速度）：。是地球卫星的最小发射速度。推导（1）：当卫星在地球附近运行时，，由得推导（2）：当卫星在地球附近运行时，，。由得。2.第二宇宙速度（脱离速度）：，使物体可

5、以挣脱地球吸引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星（或飞到其他行星上去）的最小发射速度。3.第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s，使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的最小发射速度。4.卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系：（1）由得：即；（r越大v越小）可见第一宇宙速度也可以说成是卫星环绕地球的最大速度。（2）由得：即；（r越大越小）（3）由得：即。（r越大T越大）5.地球同步卫星：运转周期与地球自转周期相同（T=24h），所有的地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内，且轨道半径和环绕速度

6、均相同。推导：由得：。∵T恒定，∴r恒定。（五）功1.功的概念：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，力就对物体做了功。2.功的两个不可缺少的因素：力和在力方向发生的位移。3.功的计算公式：（1）F和s同方向情况：W=Fs。（2）F和s不同方向的情况：。（为F与s的夹角）4.功的单位：焦耳（牛·米），符号J（N·m）5.功的正负判定方法：功是表示力对空间积累效果的物理量，只有大小没有方向，是标量，功的正负既不是描述方向也不是描述大小而有另外意义。（1）当时，，W为正值，力对物体做正功，力对物体的

7、运动起推动作用。（2）当时，，W=0，力对物体不做功，力对物体的运动既不推动也不阻碍。（3）当时，，W为负值，力对物体做负功或者说物体克服力F做功，力对物体的运动起阻碍作用。6.在曲线运动中，功的正负判定方法：看力F与速度v的夹角。7.注意：讲“功”，一定要指明是哪个力对那个物体的功，功是标量。8.恒力做功的求法：中的F是恒力，求恒力所做的功只要找出F、s、即可。9.合力做功（总功）的求法：一种方法是先求出合力再用求总功，另一种方法是即总功等于各个力做功的代数和，这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，后

8、一种方法还要求把各个功的正负号代入运算。10.一些变力（指大小不变，方向改变，如滑动摩擦阻力，空气阻力），在物体做曲线运动或往复运动过程中，这些力虽然方向变，但每时每刻与速度反向，此时可化成恒力做功，方法是分段考虑，然后求和。（六）功率1.功率的概念：功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。功率是表示做功快慢的物理量，是标量。单位是瓦（W）。2.功率的计算方法（平均功率和瞬时功率的求法）。是平均功率，对