高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结
(完整版)第六章万有引力与航天知识点总结
万有引力与航天1、开普勒行星运动定律(1).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).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).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. 32a K T= (K 只与中心天体质量M 有关) 行星轨道视为圆处理,开三变成32r K T =(K 只与中心天体质量M 有关)2、万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比。
表达式:122,m m F G r=2211kg /m N 1067.6⋅⨯=-G 适用于两个质点(两个天体)、一个质点和一个均匀球(卫星和地球)、两个均匀球。
(质量均匀分布的球可以看作质量在球心的质点)3、万有引力定律的应用:(天体质量M , 卫星质量m ,天体半径R, 轨道半径r ,天体表面重力加速度g ,卫星运行向心加速度n a ,卫星运行周期T)两种基本思路:1.万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时,r=R+h )人造地球卫星(只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星r=R+h ):r GM v =,r 越大,v 越小;3r GM =ω,r 越大,ω越小;GM r T 324π=,r 越大,T 越大;2n GMa r =,r 越大,n a 越小。
(1)求质量:①天体表面任意放一物体重力近似等于万有引力:= G M m R2→2gR M G = ②当一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动时,设中心星球质量为M ,半径为R ,环绕星球质量为m ,线速度为v ,公转周期为T ,两星球相距r ,由万有引力定律有:2222⎪⎭⎫ ⎝⎛==T mr r mv r GMm π,可得出中心天体的质量:23224GT r G r v M π==求密度34/3M M V R ρπ==2高空物体的重力加速度:mg = G2)(h R Mm + 3、万有引力和重力的关系: 一般的星球都在不停地自转,星球表面的物体随星球自转需要向心力,因此星球表面上的物体所受的万有引力有两个作用效果:一个是重力,一个是向心力。
高中物理知识点万有引力与航天知识点总结
《高中物理万有引力与航天知识点总结》一、引言从远古时代人类对星空的仰望与好奇,到现代航天技术的飞速发展,万有引力与航天始终是人类探索宇宙的重要基石。
在高中物理中,万有引力与航天这一章节不仅涵盖了丰富的物理知识,还能激发同学们对宇宙奥秘的探索热情。
通过对这部分知识点的学习,我们可以更好地理解天体运动的规律,感受宇宙的宏大与神秘。
二、万有引力定律1. 内容万有引力定律是由牛顿发现的,其内容为:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
用公式表示为:F = Gm₁m₂/r²,其中F 是两个物体之间的引力,m₁、m₂分别是两个物体的质量,r 是两个物体之间的距离,G 是万有引力常量。
2. 万有引力常量 GG 的值是由卡文迪许通过扭秤实验测定的,其数值为 G =6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²。
万有引力常量的测定在物理学中具有重要意义,它使万有引力定律能够进行定量计算。
3. 适用范围万有引力定律适用于质点间的相互作用。
当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点。
对于质量分布均匀的球体,也可以将其视为质量集中于球心的质点,此时两个球体间的万有引力可以用万有引力定律计算。
三、天体运动1. 开普勒行星运动定律(1)开普勒第一定律(轨道定律):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(面积定律):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(周期定律):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。
用公式表示为: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 是一个与行星无关的常量,只与中心天体(太阳)的质量有关。
必修2第6章万有引力与航天知识点总结
常用要有GMm/r^2=mr(2π/t)^2=(mv^2)/r=(mv2π)/T=mrw^2密度=3g/4πRG(R为该星球的半径)mg=GMm/r^2应用变式求天体质量(以地球质量计算为例①知月球绕地球运动的周期T,半径r由GMm/r^2=mr(2π/t)^2得,M=4(π^2)(r^3)/GT^2②知月球绕地球运动的线速度v和半径r由GMm/r^2=(mv^2)/r,得M=(rv^2)/G③知月球绕地球运动的限速的v和周期T由GMm/r^2=(mv2π)/T得M=(2πvr^2)/TG=(Tv^3)/2πG④知地球的半径r和地球表面的重力加速度g由黄金代换(mg=GMm/r^2)知M=gr^2/G做万有引力的题目也就是简单的天体力学记住公式是最基本的许多题都是套公式的非常简单要拿高分看下面下面说一下需要注意的一. 建立两种模型确定研究对象的物理模型是解题的首要环节,运用万有引力定律也不例外,无论是自然天体(如月球、地球、太阳),还是人造天体(如飞船、卫星、空间站),也不管它多么大,首先应把它们抽象为质点模型。
人造天体直接看作质点;自然天体看作球体,质量则抽象为在其球心。
这样,它们之间的运动抽象为一个质点绕另一质点的匀速圆周运动。
二. 抓住两条思路无论物体所受的重力,还是天体的运动,都跟万有引力存在着直接的因果关系,因此,万有引力定律在这些问题中的应用十分广泛。
但解决问题的基本思路实质上只有两条:思路1:利用万有引力等于重力的关系即思路2:利用万有引力等于向心力的关系即式中a是向心加速度,根据问题的条件可以用来表示。
其实最主要的公式还是一个也就是F=GMm/R^2=mg =mv^2/R=mw^2R=mR4π^2/T^2.[解题过程]万有引力1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:F=Gm1m2/r^2 (G=6.67×10^-11N*m^2/kg^2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}5.第一、二、三宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/(r 地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r 地:地球的半径。
万有引力与航天科学知识点总结
万有引力与航天科学知识点总结1. 万有引力的定义和原理- 万有引力是指质点之间的引力相互作用力,由牛顿于17世纪提出的普适物理定律。
- 万有引力的原理是质点间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比。
2. 万有引力公式- 万有引力公式表达了两个质点间的引力大小与它们质量和距离的关系:`F = G * (m1 * m2) / r^2`。
- 其中,F表示引力的大小,m1和m2分别是两个质点的质量,r是它们之间的距离,G为万有引力常数。
3. 航天科学中的万有引力应用- 万有引力是航天科学中至关重要的概念,对行星运行、地球轨道等都具有重要影响。
- 宇宙飞行器与地球的相对位置和角度,以及运动轨迹的计算都需要考虑万有引力的作用。
- 万有引力也是行星探测任务中的重要影响因素,科学家通过研究行星的引力场,获得行星的质量、结构和组成信息。
4. 航天科学的其他知识点除了万有引力,航天科学还涉及许多其他重要知识点,如:- 轨道力学:研究天体运动的力学原理和方法。
- 航天器设计:包括航天器的结构、推进系统、导航和控制等设计原理与技术。
- 火箭发动机:研究和设计用于航天器推进的火箭发动机。
- 航天器轨道控制:保持航天器在特定轨道上的运动稳定与精确控制。
5. 航天科学的前沿领域- 航天科学作为一个不断发展的领域,目前还有许多前沿研究领域,如:- 卫星导航与定位技术- 空间站和深空探测任务- 火星和月球探测- 太阳风与地球磁层相互作用研究以上是对万有引力与航天科学的知识点进行了简要总结。
了解这些基本概念和相关领域的发展情况,有助于更好地理解和探索航天科学的奥秘与魅力。
(word完整版)高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结,推荐文档.docx
万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、 “地心说 ”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德)2、 “日心说 ”的内容及代表人物: 哥白尼(布鲁诺被烧死、伽利略)二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v 近 v 远开普勒第三定律: K — 与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体a 地 3 = a 火 3 a 水 3 =......才可以列比例,太阳系:T 地 2 T 火 2=T 水 2三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
3F m42mmR K①r②F = 4π2K FFF ③r 2T 2T 2r 2FM FMm FG Mmr 2r 2r 22、表达式: F Gm 1m 2r 23、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1,m2 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。
4.引力常量: G=6.67 ×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的 100 多年里, 卡文迪许 在实验室里用扭秤实验测出。
5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。
②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离 。
③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中 r 为球心到质点间的距离。
④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时, 公式也近似的适用, 其中 r 为两物体质心间的距离。
6、推导: GmM4 2R 3GMR 2m2 RT 242T1四、万有引力定律的两个重要推1、在匀球的空腔内任意位置,点受到地壳万有引力的合力零。
2、在匀球体内部距离球心r ,点受到的万有引力就等于半径r 的球体的引力。
五、黄金代若已知星球表面的重力加速度g 和星球半径 R,忽略自的影响,星球物体的万有引力等于物体的重力,有 G Mmmg 所以 MgR2 R2G其中 GM gR2是在有关算中常用到的一个替关系,被称黄金替。
高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结
万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物:托勒密(欧多克斯、亚里士多德)2、“日心说”的内容及代表人物:哥白尼(布鲁诺被烧死、伽利略)二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:开普勒第三定律:K—与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体才可以列比例,太阳系:三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
①②③2、表达式:3、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的二次方成反比。
4.引力常量:G=6.67×10-11N/m2/kg2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。
5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。
②对于质量分布均匀的球体,公式中的r就是它们球心之间的距离。
③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r为球心到质点间的距离。
④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r为两物体质心间的距离。
6、推导:四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。
2、在匀质球体内部距离球心r处,质点受到的万有引力就等于半径为r的球体的引力。
五、黄金代换若已知星球表面的重力加速度g和星球半径R,忽略自转的影响,则星球对物体的万有引力等于物体的重力,有所以其中是在有关计算中常用到的一个替换关系,被称为黄金替换。
导出:对于同一中心天体附近空间内有,即:环绕星体做圆周运动的向心加速度就是该点的重力加速度。
六、双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。
设双星的两子星的质量分别为M1和M2,相距L,M1和M2的线速度分别为v1和v2,角速度分别为ω1和ω2,由万有引力定律和牛顿第二定律得:M1:M2:相同的有:周期,角速度,向心力,因为,所以轨道半径之比与双星质量之比相反:线速度之比与质量比相反:七、宇宙航行:1、卫星分类:侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星……3、卫星轨道:可以是圆轨道,也可以是椭圆轨道。
万有引力与航天知识点总结
万有引力与航天知识点总结万有引力是牛顿的万有引力定律的简称,是物体间相互作用的基本力之一、航天知识则涉及到太空探索、火箭技术、卫星技术等方面的内容。
下面将对这两个知识点进行总结。
一、万有引力:1.定义与公式:万有引力是指在宇宙中,物体之间的引力相互作用。
根据牛顿的万有引力定律可以得出如下公式:F=G*(m1*m2)/r^2其中,F表示两物体之间的引力,G为普适引力常数,m1和m2分别为两物体的质量,r为两物体之间的距离。
2.万有引力的特点:(1)引力大小与质量成正比:两物体的质量越大,它们之间的引力越大。
(2)引力大小与距离成反比:两物体的距离越远,它们之间的引力越小。
(3)作用力相互切实:不仅物体1受到物体2的引力作用,物体2也同样受到物体1的引力作用。
3.万有引力在宇宙中的应用:(1)行星与恒星的运动:行星绕恒星运动是由于恒星对行星的引力作用,保持了它们之间的平衡。
(2)卫星轨道:卫星绕地球运动也是由于地球对卫星的引力作用,保持了它们之间的平衡。
(3)宇宙探测器的轨道:通过计算出不同行星、卫星之间的引力大小和方向,可以确定宇宙探测器的轨道设计。
二、航天知识:1.航天器的分类:(1)人造卫星:用于地球观测、通信、导航等领域。
(2)宇宙飞船:用于载人航天,包括宇宙飞船和国际空间站。
(3)深空探测器:用于探测太阳系以外的星球、行星等宇宙空间。
(4)陆地探测器:用于探索行星表面的器械。
2.火箭技术:(1)火箭方程:描述火箭运动的速度、加速度和燃料质量等相关关系。
(2)推力、燃料消耗与速度增长:加大推力和减小燃料消耗可以提高速度增长。
(3)多级火箭:通过分层设计,将多级火箭发射到太空。
3.卫星技术:(1)通信卫星:用于实现地球上不同地区之间的通信连接。
(2)导航卫星:用于卫星定位系统,如GPS系统。
(3)遥感卫星:用于地球观测,获取地球表面的信息。
4.航天发展:(1)航天技术的应用范围越来越广泛,包括通信、天气预报、农业、资源勘探等多个领域。
万有引力与航天知识点总结
万有引力与航天知识点总结万有引力是指任何两个物体之间都存在着一种相互吸引的力,这种力的大小与两个物体的质量和它们之间的距离有关。
在航天领域,对于万有引力的理解和应用至关重要。
本文将从万有引力的基本概念出发,结合航天知识点,对其进行总结和探讨。
首先,我们来看一下万有引力的公式,F=G(m1m2)/r^2。
其中,F代表物体之间的引力,G代表万有引力常量,m1和m2分别代表两个物体的质量,r代表它们之间的距离。
这个公式揭示了万有引力与质量和距离的关系,也为航天领域的计算和设计提供了重要的理论基础。
在航天领域,我们经常要面对的一个问题就是轨道计算。
万有引力的公式为我们提供了计算轨道的重要依据。
通过对引力大小的计算,我们可以确定航天器在空间中的轨道,从而实现对航天任务的精确控制和计划。
除了轨道计算,万有引力还对航天器的发射和返回轨道有着重要的影响。
在发射阶段,我们需要考虑地球的引力对航天器的影响,以确保航天器能够顺利进入预定轨道。
而在返回阶段,我们也需要精确计算出地球的引力,以保证航天器能够准确着陆或返回地面。
另外,对于天体探测任务来说,万有引力也是一个重要的考虑因素。
在执行探测任务时,我们需要精确计算出天体之间的引力,以便准确预测探测器的运动轨迹和目标天体的特征。
只有充分理解和利用万有引力,我们才能够更好地执行航天任务,实现科学探索的目标。
总的来说,万有引力作为一种普遍存在的物理现象,对航天领域有着重要的影响和应用。
通过对万有引力的深入理解,我们可以更好地规划和执行航天任务,实现对宇宙的探索和认识。
同时,万有引力也为航天技术的发展提供了重要的理论支持,促进了航天领域的不断进步和发展。
综上所述,万有引力与航天知识点的总结,对我们加深对宇宙物理学的理解,提高航天技术的水平,具有重要的意义和价值。
希望本文能够对读者有所启发,促进对万有引力与航天知识的深入学习和探讨。
让我们共同努力,探索未知的宇宙,为人类的航天事业作出更大的贡献。
完整版人教版必修二第六章:万有引力与航天简明实用笔记知识要点
一、行星的运动——开普勒三定律 (察看到的,不是实验定律)(环绕,中心天体可视为不动)1、开普勒第必定律——轨道定律(圆周模型)全部的行星环绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
2、开普勒第二定律——面积定律(v 1r 1 v 2 r 2 )对于任意一个行星而言, 太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
依据开普勒第二定律可得,行星在远日点的速率较小,在近期点的速率较大。
3、开普勒第三定律——周期定律(a 3 k )T 2全部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。
( a 表示椭圆的半长轴, T 代表公转周期, 同一中心天体 k 是定值 r 3GM T2k42)明显 k 是一个与行星自己没关的量,只与中心体有关 。
开普勒第三定律对全部行星都合用。
对于同一颗行星的卫星,也切合这个运动规律。
二、万有引力定律1、定律的推导。
2、定律的内容:自然界中任何两个物体都互相吸引,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。
3、定律的公式: F Gm 1m 2(× 10-112/kg 2. )r 24、万有引力定律公式的合用条件:①质点间 (对于相距很远因此可以看作质点的物体)思虑:在公式中,当 r →0 时, →∞能否有意义?F②对平均的球体 ,可以看作是质量会合于球心上的质点,这是一种等效的简化办理方法。
③不是质点也不可以视为质点的 不可以直接 用公式,但可采纳 微积分 的思想间接求!5、万有引力定律说明①引力的方向 ——两质点的连线上。
②为引力常量 G ——在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距 1m 时的互相作用力, 其数值与单位制有关。
在 SI 制中, G = 6.67 × 10-11N · m 2/kg 2,1687 年牛顿宣布规律,而 1798 年英卡文迪许完成实验之时测定。
卡被称为称出地球质量的人 . 精度不高,可取来运算③一致单位 ——在运用万有引力定律计算时,公式中各量的单位须一致使用国际单位制。
万有引力与航天知识点归纳
万有引力与航天知识点归纳一、万有引力定律1. 内容自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量和的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
2. 公式,其中,称为引力常量。
3. 适用条件适用于两个质点间的相互作用。
当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点。
对于质量分布均匀的球体,为两球心间的距离。
二、万有引力定律的应用1. 计算天体质量对于中心天体和环绕天体,根据万有引力提供向心力。
若已知环绕天体的线速度和轨道半径,则。
若已知环绕天体的角速度和轨道半径,则。
若已知环绕天体的周期和轨道半径,则。
2. 计算天体密度对于质量为、半径为的天体,若有一颗卫星绕其做匀速圆周运动,轨道半径为。
由,天体的体积。
当卫星绕天体表面运行时,则。
三、人造卫星1. 卫星的动力学方程万有引力提供向心力,即。
2. 卫星的线速度由可得,说明卫星的线速度与轨道半径的平方根成反比,轨道半径越大,线速度越小。
3. 卫星的角速度由可得,轨道半径越大,角速度越小。
4. 卫星的周期由可得,轨道半径越大,周期越大。
5. 地球同步卫星特点:周期,与地球自转周期相同。
轨道平面与赤道平面重合。
高度,线速度。
四、宇宙速度1. 第一宇宙速度定义:卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。
计算:由(为地球半径),可得。
这是人造地球卫星的最小发射速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度。
2. 第二宇宙速度,当卫星的发射速度大于而小于时,卫星绕地球运行;当卫星的发射速度等于或大于时,卫星将脱离地球的引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星。
3. 第三宇宙速度,当卫星的发射速度等于或大于时,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。
五、双星系统1. 特点两颗星绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力。
2. 规律对于质量分别为、的两颗星,轨道半径分别为、,两星之间的距离为()。
(完整版)万有引力与航天重点知识归纳
万有引力与航天重点知识归纳考点一、万有引力定律 1. 开普勒行星运动定律 (1) 第一定律(轨道定律):所有的行星围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) 第二定律(面积定律):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) 第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值都相等,表达式:k Ta =23。
其中k 值与太阳有关,与行星无关。
中学阶段对天体运动的处理办法:①把椭圆近似为园,太阳在圆心;②认为v 与ω不变,行星或卫星做匀速圆周运动; ③k TR =23,R ——轨道半径。
2. 万有引力定律 (1) 内容:万有引力F 与m 1m 2成正比,与r 2成反比。
(2) 公式:221rm m G F =,G 叫万有引力常量,2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-。
(3) 适用条件:①严格条件为两个质点;②两个质量分布均匀的球体,r 指两球心间的距离;③一个均匀球体和球外一个质点,r 指质点到球心间的距离。
(4) 两个物体间的万有引力也遵循牛顿第三定律。
3. 万有引力与重力的关系(1) 万有引力对物体的作用效果可以等效为两个力的作用,一个是重力mg ,另一个是物体随地球自转所需的向心力f ,如图所示。
①在赤道上,F=F 向+mg ,即R m R Mm G mg 22ω-=;②在两极F=mg ,即mg R Mm G =2;故纬度越大,重力加速度越大。
由以上分析可知,重力和重力加速度都随纬度的增加而增大。
(2) 物体受到的重力随地面高度的变化而变化。
在地面上,22R GM g mg R Mm G =⇒=;在地球表面高度为h 处:22)()(h R GM g mg h R Mm Gh h +=⇒=+,所以g h R R g h 22)(+=,随高度的增加,重力加速度减小。
考点二、万有引力定律的应用——求天体质量及密度1.T 、r 法:232224)2(GTr M T mr r Mm G ππ=⇒=,再根据32333,34R GT r V M R Vπρρπ=⇒==,当r=R 时,23GT πρ=2.g 、R 法:GgR Mmg RMm G 22=⇒=,再根据GRg VM R V πρρπ43,343=⇒==3.v 、r 法:Grv M r v m r Mm G 222=⇒=4.v 、T 法:G T v M T mr r Mm G r v m r Mm G ππ2)2(,32222=⇒==考点三、星体表面及某高度处的重力加速度1、 星球表面处的重力加速度:在忽略星球自转时,万有引力近似等于重力,则22R GM g mg R Mm G =⇒=。
必修二物理万有引力与航天知识点
必修二物理万有引力与航天知识点
1. 万有引力定律:任何两个物体之间存在着一个互相吸引的力,这个力与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
2. 地球引力:地球对物体施加的引力称为地球引力,地球引力可以近似看作物体的重力,其大小由物体的质量和地球的质量以及它们之间的距离决定。
3. 行星运动:行星围绕太阳运动的轨道是椭圆形的,太阳位于椭圆的一个焦点上。
根据开普勒定律,行星与太阳之间的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
4. 航天知识:航天是指人类在大气层外的空间进行探索和活动的行为。
航天技术包括火箭发射、卫星定位、航天飞行器的设计和制造等方面。
5. 地球自转和公转:地球自转是指地球绕自身中心轴旋转一周的运动,导致了地球的昼夜变化。
地球公转是指地球围绕太阳运动的轨道,完成一年的时间。
6. 卫星运行:人造卫星绕地球运行,可以用于通信、气象观测、科学研究等领域。
卫星的轨道有不同类型,如地球同步轨道、极地轨道等。
7. 火箭原理:火箭利用燃料的燃烧产生的庞大的排气冲击力,通过排气速度差产生反作用力,从而推动火箭向前运动。
8. 重力势能和动能:物体在重力场中具有重力势能,当物体从一个高处移动到另一个低处时,它的重力势能减小,同时动能增加。
9. 卫星通信:卫星通信利用卫星将信号从发送者传送到接收者,通过卫星的广覆盖范围和高速传输能力,实现长距离通信。
10. 空间站:空间站是人类在太空中建造的长期居住和科学研究设施。
它们提供生活、工作和研究的空间,同时也作为航天员进行航天任务的基地。
高一下册物理知识点《万有引力与航天》
高一下册物理知识点《万有引力与航天》(实用版)编制人:______审核人:______审批人:______编制单位:______编制时间:__年__月__日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如工作总结、述职报告、心得体会、工作计划、演讲稿、教案大全、作文大全、合同范文、活动方案、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor.I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!And, this store provides various types of practical materials for everyone, such as work summaries, job reports, insights, work plans, speeches, lesson plans, essays, contract samples, activity plans, and other materials. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!高一下册物理知识点《万有引力与航天》物理二字出现在中文中,是取格物致理四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的规律的意思。
必修二万有引力与航天知识点总结完整版
必修二万有引力与航天知识点总结完整版第六章万有引力与航天知识点总结一、万有引力定律:万有引力定律指出,自然界中任何两个物体都会相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的二次方成反比。
公式为F=G*m1*m2/r^2,其中G=6.67×10^-11 N·m^2/kg^2.适用条件有两种情况:可看成质点的两物体间,r为两个物体质心间的距离;质量分布均匀的两球体间,r为两个球体球心间的距离。
运用方面,万有引力与重力有关系,重力是万有引力的一个分力,一般情况下,可认为重力和万有引力相等。
二、重力和地球的万有引力:地球对其表面物体的万有引力产生两个效果:物体随地球自转的向心力和重力。
其中,向心力很小,由于纬度的变化,物体做圆周运动的向心力不断变化,因而表面物体的重力随纬度的变化而变化。
重力约等于万有引力,在赤道处,F=F向+mg,所以mg=F-F向=GMm/(2-Rω^2)自^2/R,因地球自转角速度很小,所以可以忽略地球自转。
地球表面的物体所受到的向心力f的大小不超过重力的0.35%,因此在计算中可以认为万有引力和重力大小相等。
但是,如果星球自转速度相当大,使得在它赤道上的物体所受的万有引力恰好等于该物体随星球自转所需要的向心力,那么这个星球就处于自行崩溃的临界状态了。
在地球的同一纬度处,g随物体离地面高度的增大而减小,即g'=(Gm1/(R+h)^2)。
强调的是,g=G·M/R不仅适用于地球表面,还适用于其他星球表面。
绕地球运动的物体所受地球的万有引力充当圆周运动的向心力,万有引力、向心力、重力三力合一。
即:G·M·m/R=m·a向=mg,所以g=a向=G·M/R^2.三、人类认识天体运动的历史:人类认识天体运动的历史可以分为“地心说”和“日心说”两个阶段。
XXX(XXX、XXX)代表了“地心说”,而XXX (XXX被烧死、XXX)则代表了“XXX说”。
万有引力与航天知识点总结
万有引力与航天知识点总结
万有引力定律:
定义:任何两个物体之间都存在引力,且这个引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
这就是万有引力定律。
公式:F=G(m1m2)/r^2,其中F是两个物体之间的引力,m1和m2分别是两个物体的质量,r是它们之间的距离,G是引力常量。
特点:万有引力定律具有普遍性、相互性、宏观性和特殊性。
万有引力与航天:
万有引力提供向心力:物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力。
重力与万有引力的关系:重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。
在地球的两极,物体所受的重力与万有引力大小相等。
但在地球的其他地方,由于物体随地球自转,万有引力的一部分提供向心力,所以重力并不完全等于万有引力。
第一宇宙速度:在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球做圆周运动的卫星的线速度,是所有圆周运动的卫星中线速度最大的。
航天器:航天器是利用万有引力定律,通过一定的技术手段,实现人类探索太空、研究太空、利用太空的目的的重要工具。
例如,我国已经成功发射了多颗人造卫星,如东方红一号、悟空号等,还成功发射了载人飞船,如神舟9号、神舟10号、神舟11号和神舟12号等。
以上就是万有引力与航天的主要知识点,通过学习和理解这些知识点,可以更好地认识宇宙的奥秘,也可以为人类探索宇宙提供更多的支持和帮助。
人教版物理必修二第六章-万有引力与航天知识总结
GgR M R MmG mg 22==第六章 万有引力与航天(1)开普勒行星运动定律适用于一切行星(卫星)绕恒星(行星)运动的情况; (2)不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的; (3;(4k 值只与中心天体有关。
引力和重力的关系1、在两极或不考虑地球自转:重力和万有引力相等2R Mm Gmg =2、赤道位置向F mg R MmG+=2 3、重力加速度与高度的关系万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比、与它们之间距离r 的二次方成反比。
2.公式:122m mF G r=(G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2)。
G 物理意义:引力常量在数值上等于两个质量都是1 kg 的质点相距1 m 时的相互吸引力。
3.适用范围:(1)质点间引力的计算;(2)质量分布均匀的球体,r 是球体球心间的距离;(3)一均匀球体与球外一个质点间的万有引力的计算,r 是球心到质点的距离; (4)两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,r 为两物体质心间的距离。
计算天体的质量和密度1、忽略天体自转,天体表面重力和万有引力相等:2、测出卫星绕天体做匀速圆周运动的半径r 和周期T 。
2RMmG mg =2)(h R Mm Gg m +='(1)由2224πMm r G m r T=得天体的质量2324πr M GT =。
(2)若已知天体的半径R ,则天体的密度32333π=4π3M M r V GT R R ρ==。
若卫星绕中心天体表面运行,轨道半径r =R ,则有23πGT ρ=,224πRM GT =。
人造地球卫星一、卫星的动力学规律由万有引力提供向心力,222n 224πMm v r G ma m m r m r r Tω====。
二、卫星的各物理量随轨道半径变化的规律1.线速度v :由22Mm v G m r r =得v =r 越大,v 越小;r 越小,v越大。
高中物理必修二知识点总结(万有引力)
高中物理必修二知识点总结(万有引力)高中物理必修二学问点总结第六章万有引力与航天名目行星的运动太阳与行星间的引力万有引力定律万有引力理论的成就宇宙航行经典力学的局限性第六章万有引力与航天8.放射速度:采纳多级火箭放射卫星时,卫星脱离最终一级火箭时的速度。
运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度。
当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。
第一宇宙速度(环绕速度):7.9km/s。
卫星环绕地球飞行的最大运行速度。
地球上放射卫星的最小放射速度。
其次宇宙速度(脱离速度):11.2km/s。
使人造卫星脱离地球的引力束缚,不再绕地球运行,从地球表面放射所需的最小速度。
第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s。
使人造卫星摆脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,从地球表面放射所需要的最小速度。
第七章机械能守恒定律如何学好高中物理高中物理提分(方法)高中物理的的考试的难度比较大,理解起来比较难,但是想要在高考的时候取得抱负的成果需要大家重视物理考试的学习加强备考,下面我为大家供应如何学好高中物理,盼望对大家有所关心。
注意对物理教材的理解高中物理的考试其实只要是将书本上的内容能够透彻理解之后,考试难度就不会很大了,由于考试超纲的内容比较少,都是在教材的基础上进行出题的,所以大家在备考的时候肯定要注意物理教材的学习,对物理教材的学习并不只是看书这么简洁,肯定要全面的把握,理解其含义,并且将书中的物理例题自己做一遍,然后再去听老师的讲解,加深物理的备考印象,在对物理教材的学习过程中假如消失不理解的考试内容,肯定要准时找物理老师沟通,让其关心讲解,由于特殊是对理科的学习,肯定不要积压物理问题,一旦积压下来了再想跟上考试进度就特别的困难了。
要学会记物理笔记由于物理的学问点比较宽泛简单,在老师讲课的时候会为我们拓展学问点,当时我们有所把握,但是在过后的时候可能就忘了老师讲课的思路了,所以在物理学习的过程中学会记物理笔记是特别重要的事情,对物理学问点全面的诠释,通过物理笔记理清学问点之间的规律结构。
万有引力与航天知识点总结
万有引力与航天知识点总结万有引力与航天知识点总结一、引言航天科技的发展是人类探索宇宙的重要手段,而万有引力定律在其中发挥着至关重要的作用。
本篇文章将为您详细介绍万有引力与航天技术的相关知识,包括万有引力定律的基本概念、航天技术的发展历程以及二者在航天领域的应用与实践。
二、万有引力定律万有引力定律是物理学中的基本原理,它揭示了任何两个物体之间存在着相互吸引的力,这种引力的大小与两物体的质量乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律最早由艾萨克·牛顿在1687年发现并表述。
在宇宙中,万有引力定律主导着天体的运动和轨道,是航天技术的基础。
三、航天技术的发展航天技术是人类探索宇宙的重要工具。
自20世纪初俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫提出火箭运动的基本公式以来,人类逐渐掌握了卫星通信、卫星导航、深空探测等方面的技术。
这些技术的发展离不开对万有引力定律的理解和运用。
四、万有引力在航天领域的应用1、卫星轨道设计:根据万有引力定律,卫星在地球或其他天体周围的运动轨迹是一个近似的椭圆。
通过调整卫星的轨道高度、倾角和周期,可以满足各种通信、导航、气象预报等需求。
2、火箭发射:火箭发射需要克服重力加速度,进入太空。
通过运用万有引力定律,科学家可以计算出火箭所需的初速度和最佳发射角度,确保其成功进入预定轨道。
3、星际探测:星际探测器需要依靠万有引力定律来完成对遥远天体的探测。
例如,美国的“旅行者”和“探测器”系列探测器通过引力弹弓效应,借助行星的引力改变轨道,实现了对太阳系边缘天体的探测。
五、结论万有引力定律是航天技术的基础,它为我们揭示了天体运动和卫星轨道的规律。
通过对这一原理的理解和运用,人类已经实现了卫星通信、导航、深空探测等方面的突破。
在未来,随着科技的发展,我们有理由相信,人类将在探索宇宙的道路上走得更远。
总之,万有引力与航天技术的发展紧密相连。
通过了解万有引力定律,我们可以更好地理解天体的运动规律,掌握航天技术的基本原理。
高中物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点
高中物理必修二第六章万有引力与航天一、行星的运动1、 开普勒行星运动三大定律①第一定律(轨道定律):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第二定律(面积定律):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。
推论:近日点速度比较快,远日点速度比较慢。
③第三定律(周期定律):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。
即: 其中k 是只与中心天体的质量有关,与做圆周运动的天体的质量无关。
推广:对围绕同一中心天体运动的行星或卫星,上式均成立。
K 取决于中心天体的质量例.有两个人造地球卫星,它们绕地球运转的轨道半径之比是1:2,则它们绕地球运转的周期之比为 。
二、万有引力定律1、万有引力定律的建立 ①太阳与行星间引力公式 ②月—地检验③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量G 2、万有引力定律①内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量1m 和2m 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。
即: ②适用条件(Ⅰ)可看成质点的两物体间,r 为两个物体质心间的距离。
(Ⅱ)质量分布均匀的两球体间,r 为两个球体球心间的距离。
③运用(1)万有引力与重力的关系:重力是万有引力的一个分力,一般情况下,可认为重力和万有引力相等。
忽略地球自转可得: 例.设地球的质量为M ,赤道半径R ,自转周期T ,则地球赤道上质量为m 的物体所受重力的大小为?(式中G 为万有引力恒量)(2)计算重力加速度地球表面附近(h 《R ) 方法:万有引力≈重力 地球上空距离地心r=R+h 处 方法: 在质量为M ’,半径为R ’的任意天体表面的重力加速度''g 方法:(3)计算天体的质量和密度 利用自身表面的重力加速度: 利用环绕天体的公转: 等等 (注:结合 得到中心天体的密度)32a k T =2Mm F G r =11226.6710/G N m kg -=⨯⋅122m m F G r =2R Mm G mg =2')(h R Mm G mg +=2''''''R m M G mg =mg R Mm G =2r T m r m r v m r Mm G 222224πω===334R M πρ⋅=2R Mm G mg =例.宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度V 0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t ,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为V. 已知该星球的半径为R ,引力常量为G ,求该星球的质量M 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
万有引力与航天知识点总结
一、人类认识天体运动的历史
1、“地心说”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德)
2、“日心说”的内容及代表人物: 哥白尼 (布鲁诺被烧死、伽利略) 二、开普勒行星运动定律的内容
开普勒第二定律:v v >远近
开普勒第三定律:K —与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体
才可以列比例,太阳系:
33
3222
===......a a a T T T 水火地地水火 三、万有引力定律
1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
K T R =2
3 ① r T m F 224π= ② 22π4=r m K F 2m F r ∝ F F '= ③ 2r M F ∝
' 2r Mm F ∝ 2r Mm
G F =
2、表达式:2
2
1r
m m G
F = 3、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。
4.引力常量:G=6.67×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。
5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。
②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离。
③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离。
④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r 为两物体质心间的距离。
6、推导:2224mM G m R R T π= ⇒ 322
4R GM
T π=
四、万有引力定律的两个重要推论
1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。
2、在匀质球体内部距离球心r 处,质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。
五、黄金代换
六、 双星系统
两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。
设双星的两子星的质量分别为M 1和M 2,相距L ,M 1和M 2的线速度分别为v 1和v 2,角速度分别为ω1和ω2,由万有引力定律和牛顿第二定律得:
M 1:
2212111112
1
M M v G M M r L r ω== M 2:
22
12222222
2
M M v G M M r L r ω== 相同的有:周期,角速度,向心力 ,因为12F F =,所以22
1122m r m r ωω=
轨道半径之比与双星质量之比相反:
12
21
r m r m = 线速度之比与质量比相反:
12
21
v m v m = 七、宇宙航行:
1、卫星分类:侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星……
3、卫星轨道:可以是圆轨道,也可以是椭圆轨道。
地球对卫星的万有引力提供向心力,所以圆轨道圆心或椭圆轨道焦点是地心。
分为赤道轨道、极地轨道、一般轨道。
二、1、三个宇宙速度: 第一宇宙速度(发射速度):7.9km/s 。
最小的发射速度,最大的环绕速度。
第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s 。
物体挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的小行星或飞到其他行星上去的最小发射速度。
第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s 。
物体挣脱太阳引力束缚、飞到太阳系以外的宇宙空间去的最小发射速度。
7.9km/s <v
<11.2km/s 时,卫星绕地球旋转,其轨道是椭圆,地球位于一个焦点上。
11.2km/s <v <16.7 km/s 时,卫星脱离地球束缚,成为太阳系的一颗小行星。
2、(1)人造卫星的线速度、角速度、周期表达式:将不同轨道上的卫星绕地球运动都看成是匀速圆周运动,则有
2
2
222
224Mm v G m m r m r r r T πω=== 可得:GM v r = 3
GM r ω= 32r T GM
π= 同一中心天体的环绕星体(靠万有引力提供向心力的环绕星体,必须是“飘”起来的,赤道上的物体跟同步
卫星比较不可以用此结论) R↑T↑a↓v↓ω↓
(2)超重与失重:人造卫星在发射升空时,有一段加速运动;在返回地面时,有一段减速运动。
两个过程加速度方向均向上,因为都是超重状态。
人造卫星在沿圆轨道运行时,万有引力提供向心力,所以处于完全失重状态。
三、典型卫星:
1、近地卫星:通常把高度在500千米以下的航天器轨道称为低轨道,500千米~2000千米高的轨道称为中轨道。
中、低轨道合称为近地轨道。
在高中物理中,近地卫星环绕半径R≈R 地 =6400Km ,7.9/()v gR km s =
=所有卫星中最大速度
3
285min()R T GM
π==所有卫星中最小周期
2、同步卫星:相对地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星,又叫通讯卫星。
特点:
(1) 运行方向与地球自转方向一致(自西向东)。
(2) 周期与地球自转周期相同,T=24小时。
(3) 角速度等于地球自转角速度。
(4) 所有卫星都在赤道正上方,轨道平面与赤道平面共面。
(5) 高度固定不变,离地面高度h=36000km 。
(6) 三颗同步卫星作为通讯卫星,则可覆盖全球(两级有部分盲区) (7) 地球所有同步卫星,T 、ω、v 、h 、均相同,m 可以不同。
3、扩展:
(1)变轨问题:从内往外为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道,左边切点为A 点,右边切点为B 点。
:A v v >ⅡⅠ(内轨道加速到达外轨道)a a =ⅡⅠ (同一位置,a 相同)
:B v v >ⅢⅡ(内轨道加速达到外轨道)
a a =ⅢⅡ(同一位置,a 相同)
:A B v v >Ⅱ(v v >远近)A B a a >(离地球
越近,g 越大)
v >ⅠⅢⅠ,Ⅲ:v (GM
v r
=)a a >ⅠⅢ(离地球越近,g 越大) (2)赤道上物体与头顶同步卫星比较:2a
r ω=
(3)对接问题:后面卫星,先减速,做向心运动,降低一定高度后,再加速,离心,同时速度减慢,与前面卫星对接。