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1、基本方法：①把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供：②在忽略天体自转影响时，天体表面的重力加速度：，R为天体半径。
2、环绕天体的绕行速度，角速度、周期与半径的关系。
①由得∴r越大，②由得∴r越大，③由得∴r越大，3、三种宇宙速度①第一宇宙速度（）：v1＝ km/s，人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度。
②第二宇宙速度（）：v2＝ km/s，使物体挣脱地球束缚，在地面附近的最小发射速度。
③第三宇宙速度（）：v3＝ km/s，使物体挣脱太阳引力束缚，在地面附近的最小发射速度。
4、同步卫星的特点：①同步卫星的周期T＝②同步卫星的高度H＝③同步卫星的线速度V＝④同步卫星一定都处在赤道上空（可证明）。
5、万有引力和重力：重力是由万有引力产生的，由于地球的自转，因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力．重力实际上是万有引力的一个分力．另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力，如图所示，由于纬度的变化，物体做圆周运动的向心力F向不断变化，因而表面物体的重力随纬度的变化而变化，即重力加速度g随纬度变化而变化，从赤道到两极逐渐增大．通常的计算中因重力和万有引力相差不大，而认为两者相等，即m2g＝G, g ＝GM/r2常用来计算星球表面重力加速度的大小，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 h＝GM/（r+h）2，比较得g h＝（）2·g在赤道处，物体的万有引力分解的两个分力F向和m2g 刚好在一条直线上，则有F＝F向＋m2g，所以m2g＝F－F向＝G－m2Rω自2因地球自转角速度很小G>>m2Rω自2,所以m2g＝ G假设地球自转加快，即ω自变大，由m2g＝G－m2Rω自2知物体的重力将变小，当G＝m2Rω自2时，m2g＝0，此时地球上物体无重力，但是它要求地球自转的角速度ω自＝，比现在地球自转角速度要大得多.典型例题1、万有引力定律及其适用条件：例1、如图所示，在一个半径为R、质量为M的均匀球体中，紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空穴后，对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大？分析：把整个球体对质点的引力看成是挖去的小球体和剩余部分对质点的引力之和，即可得解．（1）有部分同学认为，如果先设法求出挖去球穴后的重心位置，然后把剩余部分的质量集中于这个重心上，应用万有引力公式求解．这是不正确的．万有引力存在于宇宙间任何两个物体之间，但计算万有引力的简单公式却只能适用于两个质点或均匀球体，挖去球穴后的剩余部分已不再是均匀球体了，不能直接使用这个公式计算引力．（2）如果题中的球穴挖在大球的正中央，根据同样道理可得剩余部分对球外质点m的引力上式表明，一个均质球壳对球外质点的引力跟把球壳的质量（7M/8）集中于球心时对质点的引力一样．解析：完整的均质球体对球外质点m的引力这个引力可以看成是：m挖去球穴后的剩余部分对质点的引力F1与半径为R/2的小球对质点的引力F2之和，即F＝F1+F2．因半径为R/2的小球质量M/为，则，所以挖去球穴后的剩余部分对球外质点m的引力。
万有引力定律在天文学上的应用（精选9篇）万有引力定律在天文学上的应用篇1教学目标学问目标1、使同学能应用万有引力定律解决天体问题：2、通过万有引力定律计算天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等；3、通过应用万有引力定律使同学能在头脑中建立一个清楚的解决天体问题的图景：卫星作圆周运动的向心力是两行星间的万有引力供应的。
力量目标1、通过使同学能娴熟的把握万有引力定律；情感目标1、通过使同学感受到自己能应用所学物理学问解决实际问题——天体运动。
教学建议应用万有引力定律解决天体问题主要解决的是：天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度天文学的初步学问等。
老师在备课时应了解下列问题：1、天体表面的重力加速度是由天体的质量和半径打算的.2、地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系：物体随地球的自转所需的向心力，是由地球对物体引力的一个分力供应的，引力的另一个分力才是通常所说的物体受到的重力.（相关内容可以参考扩展资料）教学设计教学重点：万有引力定律的应用教学难点：地球重力加速度问题教学方法：争论法教学用具：计算机教学过程：一、地球重力加速度问题一：在地球上是赤道的重力加速度大还是两极的加速度大？这个问题让同学充分争论：1、有的同学认为：地球上的加速度是不变化的.2、有的同学认为：两极的重力加速度大.3、也有的的同学认为：赤道的重力加速度大.消失以上问题是由于：同学可能没有考虑到地球是椭球形的，也有不记得公式的等.老师板书并讲解：在质量为、半径为的地球表面上，假如忽视地球自转的影响，质量为的物体的重力加速度，可以认为是由地球对它的万有引力产生的.由万有引力定律和牛顿其次定律有：则该天体表面的重力加速度为：由此式可知，地球表面的重力加速度是由地球的质量和半径打算的.而又由于地球是椭球的赤道的半径大，两极的半径小，所以赤道上的重力加速度小，两极的重力加速度大.也可让同学发挥得：离地球表面的距离越大，重力加速度越小.问题二：有1kg的物体在北京的重力大还是在上海的重力大？这个问题有同学回答问题三：1、地球在作什么运动？人造地球卫星在作什么运动？通过展现图片为同学建立清楚的图景.2、作匀速圆周运动的向心力是谁供应的？回答：地球与卫星间的万有引力即由牛顿其次定律得：3、由以上可求出什么？①卫星绕地球的线速度：②卫星绕地球的周期：③卫星绕地球的角速度：老师可带领同学分析上面的公式得：当轨道半径不变时，则卫星的周期不变、卫星的线速度不变、卫星的角速度也不变.当卫星的角速度不变时，则卫星的轨道半径不变.课堂练习：1、假设火星和地球都是球体，火星的质量和地球质量 .之比，火星的半径和地球半径之比，那么离火星表面高处的重力加速度和离地球表面高处的重力加速度 . 之比等于多少?解：因物体的重力来自万有引力，所以：则该天体表面的重力加速度为：所以：2、若在相距甚远的两颗行星和的表面四周，各放射一颗卫星和，测得卫星绕行星的周期为，卫星绕行星的周期为，求这两颗行星密度之比是多大?解：设运动半径为，行星质量为，卫星质量为 .由万有引力定律得：解得：所以：3、某星球的质量约为地球的的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高处平抛一物体，射程为60米，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为：A、10米B、15米C、90米D、360米解得：（A）布置作业：探究活动组织同学收集资料，编写相关论文，可以参考下列题目：1、月球有自转吗？（针对这一问题，同学会很简单回答出来，但是关于月球的自转状况却不肯定很清晰，老师可以加以引伸，比如月球自转周期，为什么我们看不到月球的另一面？）2、观看月亮有条件的让同学观看月亮以及星体，收集相关资料，练习地理天文学问编写小论文.万有引力定律在天文学上的应用篇2教学目标学问目标1、使同学能应用万有引力定律解决天体问题：2、通过万有引力定律计算天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等；3、通过应用万有引力定律使同学能在头脑中建立一个清楚的解决天体问题的图景：卫星作圆周运动的向心力是两行星间的万有引力供应的。
万有引力定律的影响
万有引力定律是经典物理学的重要定律，它描述了两个物体之间相互作用的力与它们的质量和距离的关系。
这个定律的影响广泛，从天文学到工程学，都有着重要的应用。
首先，在天文学中，万有引力定律是研究星系和行星轨道的基础。
根据这个定律，行星绕太阳运动的轨道可以被预测和计算。
而且，万有引力定律还被用来研究星系之间的相互作用和引力透镜效应等。
其次，在物理学中，万有引力定律被用来研究地球上的重力作用。
重力是地球吸引物体的力，因此万有引力定律可以用来计算物体在地球上的重量。
同时，它也被用来研究地球的引力场、重力波等。
此外，在工程学中，万有引力定律被用来设计建筑物、桥梁、航空器和火箭等。
它可以帮助工程师计算出不同物体之间的引力，以确保结构的稳定性和安全性。
总之，万有引力定律是现代物理学的基础之一，它的应用范围广泛，对科学和技术的发展有着重要的影响。
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天文学是研究宇宙中天体和宇宙现象的科学，而物理学是研究物质、能量和其相互作用的科学。
在天文学中，物理学扮演着非常重要的角色，帮助我们理解天体运动、结构和演化等各个方面。
以下是天文学中物理学的一些重要应用：
1.万有引力定律：天文学中应用了牛顿的万有引力定律，用于描述天体之间的引力相互作用。
这个定律解释了行星公转、卫星运动以及其他天体的互相吸引行为。
2.光学：天文学家使用光学原理来观测天体。
通过天体发出的电磁辐射或反射的光来研究星系、行星、恒星等天体的物理性质。
例如，天文学家使用光谱分析来研究天体的组成和温度。
3.热力学和热辐射：热力学原理被应用于研究天体的热力学性质，如温度、热辐射和能量传输。
这对于理解恒星的能量产生和释放、行星大气的温度等现象至关重要。
4.核物理：天文学中的核物理研究主要涉及星体内部的核反应和核融合。
核物理现象是太阳和其他恒星维持其能量产生和辐射的基础。
5.电磁学和电波天文学：电磁原理应用于研究天体发出的电磁辐射，包括可见光、红外线、紫外线、X射线和γ射线等。
电波天文学使用电磁波来探测和研究宇宙中的无线电源和高能天体。
6.相对论和引力波：相对论理论应用于研究天体物理中的强引力场和宇宙学。
引力波概念的发现，进一步加深了我们对于宇宙重力现象的理解，也成为验证相对论的重要观测方法之一。
以上只是天文学中应用物理学的一些方面。
天文学家和物理学家的合作促进了对宇宙中各种天体、现象和宇宙学的深入理解，推动了天文学和物理学的迅速发展。
如何运用万有引力公式解决天体运动问题万有引力公式是一项非常重要的物理公式，由英国科学家牛顿于17世纪提出。
它描述了天体之间的相互作用力，并被广泛应用于解决天体运动问题。
运用万有引力公式能够揭示宇宙的奥秘，预测行星轨道，解释彗星轨迹以及研究星系的结构和演化。
本文将介绍如何运用万有引力公式解决天体运动问题，并探讨其在天体物理学研究中的重要意义。
首先，让我们回顾一下万有引力公式的表达形式：F = G * (m1 * m2) / r²。
其中，F表示两个天体之间的引力，G是一个常数，m1和m2分别表示两个天体的质量，r则表示它们之间的距离。
在运用万有引力公式解决天体运动问题时，首先需要了解天体的质量和初始条件。
比如，我们可以确定两个行星的质量，它们的初始位置和速度等参数。
然后，根据万有引力公式，计算出它们之间的引力，再根据牛顿第二定律，即F=ma，推导出行星的加速度。
使用此加速度和初始速度，我们可以通过数值模拟或解析方法，预测行星在未来某个时间点的位置和速度。
万有引力公式不仅适用于行星运动问题，还可以解决其他天体运动的情况。
例如，通过运用此公式，我们可以推导出彗星在太阳系中的轨迹。
彗星通常具有长尾状的形态，它们的轨迹是椭圆形的，且具有很高的离心率。
使用万有引力公式，我们可以预测彗星在不同时间点的位置和速度，并揭示彗星的轨道和尾巴现象是如何形成的。
在研究星系的结构和演化过程时，万有引力公式也发挥着重要作用。
天文学家利用这一公式，分析星系内恒星之间的相互引力，研究恒星的运动规律。
随着科技的进步，我们可以通过观测恒星的运动和位置，来推测星系的质量分布和结构。
这对于理解星系的形成和演化过程，以及研究暗物质等宇宙现象都具有重要意义。
除了上述的天体运动问题外，万有引力公式还有广泛的应用领域。
例如，在航天工程中，我们需要计算行星和卫星之间的引力，以便合理规划飞行轨道和发射速度。
在地球上，万有引力公式也可以解释地球各个地区之间的物体重量差异，促进地质勘探和地球物理学研究。
二、哈雷彗星的预报（学生自主学习）英国天文学家_______根据万有引力定律计算出了哈雷彗星的_________ ,并发现它的周期约为________,最近一次的回归是在____年，下一次回归应该是____年，同学们还有幸一睹它的风采。
哈雷彗星的准确预报再一次证明了_________的正确性。
三、把天体的质量“称”出来——计算天体质量（重难点探究） 基本思路一：把天体的运动看成 运动，其所需向心力由______________提供。
（说明：虽然行星的轨道不是圆，但是实际上和圆十分接近，在研究过程中我们把天体运动按匀速圆周运动来处理。
）其基本关系式为： 基本思路二：在忽略天体自转的影响时，我们可以认为天体表面处的物体受到的重力_________天体对物体的万有引力。
其基本表达式： 【学以致用】：1：地球表面重力加速度 ,我们如何应用所学的知识来求出 g 呢？若重力加速度g 和地已知地球表面球半径 R ,我们又如何来求地球的质量呢？2：已知月球绕地球做圆周运动的周期T 和地月间距离r,如何求出地球质量？能不能求出月球的质量？s m 2/8.9g若已知地球自身半径为R，如何表示球密度呢？【案例分析】把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，轨道平均半径约为 1.5×1011 m，已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少?（结果取一位有效数字）【课堂训练】1．“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星．若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T.已知引力常量为G，则可估算月球的()A．密度B．质量C．半径 D．自转周期2.若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求（）A.该行星的质量B.太阳的质量C.该行星的平均密度D.太阳的平均密度3.设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地面3R（R是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g,则g/g0为.【课后作业】1、下列说法正确的是（）A.天王星是人们根据万有引力定律计算的轨道而发现的B.海王星及冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的C.天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面的其他行星的引力作用D.以上说法都不正确。
