高三物理“曲线运动”行星的运动、万有引力定律复习学案.doc

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1、江苏省常州市西夏墅中学高三物理“曲线运动”行星的运动、万有引力定律复习学案【基础知识梳理】开普勒行星运动定律定律内容图示开普勒第一定律（轨道定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是，太阳处在所有椭圆的上开普勒第二定律（面积定律）对于每一个行星而言，它与________的连线在相等的时间内扫过相等的________开普勒第三定律（周期定律）所有行星的轨道的半长轴的次方跟公转周期的次方的比值都相等。即【典型例题】例1、（03年广东卷）据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且

2、还测得它绕太阳公转的周期约为288年.若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍。（最后结果可用根式表示）例2、地球公转接近圆，彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆；天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗慧星，他算出这颗慧星轨道的半长轴轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗慧星将每隔一定的时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该慧星被命名为哈雷慧星，哈雷慧星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，它下次飞近地球是哪一年？二、万有引力定律(发现历程：阅读教材)例3、开普勒16

3、09年—1619年发表了著名的开普勒行星运行三定律，其中第三定律的内容是：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它于1687年发表在牛顿的《自然哲学的数学原理中》。（1）请从开普勒行星运动定律等推导万有引力定律(设行星绕太阳的运动为匀速圆周运动)；（2）万有引力定律的正确性可以通过“月—地检验”来证明：如果重力与星体间的引力是同种性质的力，都与距离的二次方成反比关系，那么，由于月心到地心的距离是地球半径的60倍，月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度

4、的1/3600。试根据上述思路并通过计算证明：重力和星体间的引力是同一性质的力(已知地球半径为6.4×106m，月球绕地球运动的周期为28天，地球表面的重力加速度为9.8m/s2)。总结：1、内容：自然界中任何两个物体都是的，引力的大小与它们的成正比，与它们之间的成反比2、公式：（其中G=，叫做引力常量；是利用实验测出的）例4、把物体放到地球的中心，则此物体与地球间的万有引力是（）A．0B．无穷大C．为一有限值D．无法确定分析:例4、如图所示，铅球A的半径为R，质量为M，另一质量为m的小球B，两球球心的距离为d，若在铅球内挖去一个

5、半径为的球形空腔，空腔的表面与铅球球面相切，则A、B之间的万有引力多大？3、适用条件：公式只适用于间的相互作用.①当两个物体的距离每物体本身的大小时，公式也适用；②当两个物体的质量均匀分布的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中r是指距离；③当研究物体不能看成质点时，可以把物体假想分割成无数个质点，求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力，再求其合力4、对万有引力定律的理解①性：万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体（大到天体小到粒子）间的相互吸引力。它是自然界物体间的基本相互作用之一②性：两个物体相互作用

6、的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律③_______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物理意义。在微观世界中,万有引力可以忽略不计【课后巩固】1、把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（　）Ａ、火星和地球的质量之比　　　　　　　Ｂ、火星和太阳的质量之比Ｃ、火星和地球到太阳的距离之比　　　　Ｄ、火星和地球绕太阳运行的速度之比2、（09年上海）牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的

7、过程中，牛顿　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　　　）A．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即Fµm的结论C．根据Fµm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出Fµm1m2D．根据大量实验数据得出了比例系数G的大小３、（09年海南）在下面选项中列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的是Ａ、安培　　　　　Ｂ、牛顿　　　　　Ｃ、焦耳　　　　Ｄ、第谷　　　Ｄ、卡文迪许　　　Ｅ、麦克斯韦　　　Ｆ、开普勒　　　

8、Ｇ、法拉第４、对于万有引力定律的数学表达式F=G，下列说法中正确的是　　（　　　　）Ａ、公式中的Ｇ为引力常量，是认为规定的Ｂ、r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C、m1、m2之间的万有引力总是大小相等，与两者的质量是否相等无关D、m1、m2之间的万