最新必修二万有引力与航天知识点总结完整版
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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。
必修二物理万有引力与航天知识点总结学习物理知识不是为了背诵定义公式,更不是为了做题,物理的魅力在于是当把它运用到实际生活中去时,可以为你又快又好的解决实际问题。
下面是整理的必修二物理万有引力与航天知识点,仅供参考希望能够帮助到大家。
必修二物理万有引力与航天知识点一、知识点(一)行星的运动1地心说、日心说:内容区别、正误判断2开普勒三条定律:内容(椭圆、某一焦点上;连线、相同时间相同面积;半长轴三次方、周期平方、比值、定值)、适用范围(二)万有引力定律1万有引力定律:内容、表达式、适用范围2万有引力定律的科学成就(1)计算中心天体质量(2)发现未知天体(海王星、冥王星)(三)宇宙速度:第一、二、三宇宙速度的数值、单位,物理意义(最小发射速度、环绕速度;脱离地球引力绕太阳运动;脱离太阳系)(四)经典力学的局限性:宏观(相对普朗克常量)低速(相对光速)二重点考察内容、要求及方式1地心说、日心说:了解内容及其区别,能够判断其科学性(选择)2开普勒定律:熟知其内容,第三定律考察尤多;适用范围(选择) 3万有引力定律的科学成就:计算中心天体质量、发现未知天体(选择)4计算中心天体质量、密度:重力等于万有引力或者万有引力提供向心力、万有引力的表达式、向心力的几种表达式(选择、填空、计算)5宇宙速度:第一、二、三宇宙速度的数值、物理意义(选择、填空);计算第一宇宙速度:万有引力等于向心力或重力提供向心力(计算)6计算重力加速度:匀速圆周运动与航天结合(或求周期)、平抛运动与航天结合(或求高度、时间)、受力分析(计算)7经典力学的局限性:了解其局限性所在,适用范围(选择)物理学专业介绍物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,它揭示物质产生、演化、转化和相互作用等方面的基本规律,涉及从微观、宏观到宇观,从少体到多体,从简单到复杂的各种系统,是自然科学的核心和工程技术的基础,并与社会学科具有很强的交叉性;本专业旨在培养掌握坚实的、系统的物理学基础理论及较广泛的物理学基本知识和基本实验方法,具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力,能发展成为在物理学及其相关交叉学科的不同专业领域继续深造或在相应的科学技术领域中从事科研、教学、技术、应用和管理等方面的创新性人才。
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。
千里之行,始于足下。
高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版引力与宇宙航行是高中物理必修2的重要内容之一,涉及到引力定律、行星运动、卫星运动、宇宙探索等知识点。
在学习这些内容时,我们需要掌握以下几个重点知识。
第一,引力定律。
牛顿引力定律是描述两个物体之间相互作用的力的大小与方向的关系。
它的数学表达式为F=G*m1*m2/r^2,其中F表示两物体之间的引力,m1和m2分别表示两物体的质量,r表示两物体之间的距离,G为万有引力常量。
第二,行星运动。
行星围绕太阳运动的规律可以利用开普勒定律来描述。
开普勒第一定律,也称作椭圆轨道定律,指出行星绕太阳的轨道是一个椭圆。
开普勒第二定律,也称作面积速度定律,指出行星在同一时间内扫过的面积相等。
开普勒第三定律,也称作调和定律,指出行星公转周期的平方与半长轴的立方成正比。
第三,卫星运动。
卫星围绕地球运动的规律也可以利用开普勒定律来描述。
卫星的轨道一般为近似圆形,其运动速度与高度成正比。
卫星的速度分为正轨道速度和逃逸速度两种,前者用于保持卫星绕地球做圆周运动,后者用于使卫星摆脱地球引力束缚。
第四,宇宙探索。
人类对宇宙的探索主要依靠航天器和火箭。
卫星是用于研究地球和宇宙的重要工具,包括地球观测卫星、太阳观测卫星、星际探测器等。
火箭是宇宙运载工具,可以将航天器送入太空。
火箭原理是利用燃料的燃烧产生大量的气体推动火箭飞行,同时利用牛顿第三定律。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
除了上述知识点,我们还需要掌握一些相关的数学计算方法。
例如,通过引力定律计算两物体之间的引力大小;通过开普勒定律计算行星公转周期等等。
在学习过程中,我们还需要注意一些常见的误区。
例如,引力是所有物体之间都存在的,而不仅仅是行星或卫星之间;行星绕太阳运动的轨道并非完全是椭圆,而是近似椭圆等。
通过对引力与宇宙航行的学习,我们可以更加深入地了解宇宙的构成和演化过程,为未来的宇宙探索提供基础知识和理论支撑。
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。
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。
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(第一篇:万有引力)1. 万有引力的发现历程在17世纪,爱尔兰的天文学家牛顿通过观测行星运动,发现了万有引力定律。
他认为行星之间存在着相互吸引的力量,并且根据它们之间的质量和距离,可以计算出这种引力的大小。
牛顿的万有引力定律被公认为现代物理学史上最重要的成就之一。
2. 万有引力的表达方式万有引力的表达方式是:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F代表两个物体之间的引力,m1和m2分别代表这两个物体的质量,r代表它们之间的距离。
G被称为万有引力常数,它是一个恒定值。
3. 万有引力的应用万有引力广泛应用于各个领域,例如航天科技、机械工程等。
在航天科技中,万有引力是一个非常重要的概念。
它帮助我们理解行星、卫星、宇宙空间中的物体相互作用。
在机械工程中,万有引力有助于我们设计和制造机械或者设备,使其能够承受某些力量或重力。
4. 万有引力对航天的影响万有引力对航天有深远的影响。
在航天器的发射和载荷的计算中,万有引力是一个非常重要的因素。
在飞行中,航天器需要考虑地球和其他天体之间的吸引力。
如果没有万有引力,我们将无法精确地计算空间飞行器的轨道。
5. 万有引力的研究进展随着科技的不断进步和技术的不断发展,对万有引力的研究也越来越深入。
例如,科学家们正在研究越来越微小的物体之间的相互作用,以及在微重力环境中的行星运动。
总之,万有引力是宇宙中最基本的力之一。
它深刻影响了我们对行星和宇宙的理解,对航天科技的发展也产生了重要影响。
在未来的研究中,科学家们将继续深入研究它的影响和应用。
(第二篇:航天知识点)1. 轨道轨道是一个天体围绕中心天体运动的路径。
根据天体所处的位置和其运动的方式,轨道可以分为不同的类型,例如环绕地球的低轨道、高轨道、近地轨道、远地轨道等。
2. 空间垃圾空间垃圾是指在太空中无法使用、已经失效或丢失控制的物体,包括航天器部件、残骸、废料等等。
空间垃圾的数量是一个非常严重的问题,它可能导致卫星或者航天器碰撞,对太空探索造成极大的危害。
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()。