2023年人教版高中物理复习第四章第4讲万有引力与宇宙航行 .pdfVIP

2023年人教版高中物理复习第四章第4讲万有引力与宇宙航行--第1页

第4讲万有引力与宇宙航行

【课程标准】

1.通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。

认识科学定律对人类探索未知世界的作用。

2.会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

3.知道经典力学的局限性，初步了解相对论时空观和微观世界的量子特征。体会人类对自然界的探索

是不断深入的。

【素养目标】

物理观念：知道第一、第二、第三宇宙速度及万有引力的概念。

科学思维：掌握开普勒行星运动的三大定律，理解万有引力定律并掌握运用万有引力定律处理天体问

题的思路和方法。

科学态度与责任：通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情和学习动力。

一、开普勒行星运动定律

定律内容图示

所有行星绕太阳运动的轨道

开普勒第一定律

都是椭圆，太阳处在椭圆的

(轨道定律)

一个焦点上

对任意一个行星来说，它与

开普勒第二定律

太阳的连线在相等的时间内

(面积定律)

扫过的面积相等

所有行星轨道的半长轴的三

开普勒第三定律次方跟它的公转周期的二次

(周期定律)a3

方的比值都相等，即＝k

T2

二、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和m的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。

12

mm

12

FGGG－1122

2．表达式：＝，为引力常量，其值通常取＝6.67×10N·m/kg。

r2

3．适用条件：

(1)公式适用于质点间的相互作用。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质

-1-

2023年人教版高中物理复习第四章第4讲万有引力与宇宙航行--第1页

2023年人教版高中物理复习第四章第4讲万有引力与宇宙航行--第2页

点。

r

(2)质量分布均匀的球体可视为质点，是两球球心间的距离。

三、宇宙速度

1．第一宇宙速度：

(1)第一宇宙速度又叫环绕速度，其数值为7.9km/s。

(2)第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度。

(3)第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大环绕速度。

(4)第一宇宙速度的两种计算方法

Mmv2GM

Gmv

①由＝得＝；

R2RR

v2

mgmvgR

②由＝得＝。

R

2．第