高中物理萬有引力公式歸納
高中物理萬有引力公式歸納
萬有引力定律是高中物理的一個重要教學內(nèi)容，學生要理解并掌握萬有引力公式。下面學習啦小編給大家?guī)砀咧形锢砣f有引力公式，希望對你有幫助。
高中物理萬有引力公式
1.開普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑，T:周期，K:常量(與行星質(zhì)量無關，取決于中心天體的質(zhì)量)｝
2.萬有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N m2/kg2，方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m)，M：天體質(zhì)量(kg)｝
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M：中心天體質(zhì)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/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半徑｝
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空，運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
高中物理萬有引力知識點
萬有引力定律是艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學的數(shù)學原理》上發(fā)表的。牛頓的普適的萬有引力定律表示如下：
任意兩個質(zhì)點有通過連心線方向上的力相互吸引。該引力大小與它們質(zhì)量的乘積成正比與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學組成和其間介質(zhì)種類無關。
兩個可看作質(zhì)點的物體之間的萬有引力，可以用以下公式計算：F=GmM/r^2,即 萬有引力等于引力常量乘以兩物體質(zhì)量的乘積除以它們距離的平方。其中G代表引力常量，其值約為6.67×10的負11次方單位 N·m2 /kg2。為英國科學家 卡文迪許通過扭秤實驗測得。
萬有引力的推導：若將行星的軌道近似的看成圓形，從開普勒第二定律可得行星運動的角速度是一定的，即：
ω=2π/T(周期)
如果行星的質(zhì)量是m，離太陽的距離是r，周期是T，那么由運動方程式可得，行星受到的力的作用大小為
mrω^2=mr(4π^2)/T^2
另外，由開普勒第三定律可得
r^3/T^2=常數(shù)k'
那么沿太陽方向的力為
mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2
由作用力和反作用力的關系可知，太陽也受到以上相同大小的力。從太陽的角度看，
(太陽的質(zhì)量M)(k'')(4π^2)/r^2
是太陽受到沿行星方向的力。因為是相同大小的力，由這兩個式子比較可知，k'包含了太陽的質(zhì)量M，k''包含了行星的質(zhì)量m。由此可知，這兩個力與兩個天體質(zhì)量的乘積成正比，它稱為萬有引力。
如果引入一個新的常數(shù)(稱萬有引力常數(shù))，再考慮太陽和行星的質(zhì)量，以及先前得出的4·π2，那么可以表示為
萬有引力=GmM/r^2
兩個通常物體之間的萬有引力極其微小，我們察覺不到它，可以不予考慮。比如，兩個質(zhì)量都是60千克的人，相距0.5米，他們之間的萬有引力還不足百萬分之一牛頓，而一只螞蟻拖動細草梗的力竟是這個引力的1000倍!但是，天體系統(tǒng)中，由于天體的質(zhì)量很大，萬有引力就起著決定性的作用。在天體中質(zhì)量還算很小的地球，對其他的物體的萬有引力已經(jīng)具有巨大的影響，它把人類、大氣和所有地面物體束縛在地球上，它使月球和人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)而不離去。
高中物理學習方法
聽得懂
高中生要積極主動地去聽講，把老師所說的每一句話都用心來聽，熟記高中物理概念定義，這是“知其然”，老師講解的過程就是“知其所以然”，聽懂，才會運用。
記牢固
尤其是基本的概念。定義、定律、結(jié)論等，不要把這些看成可記可不記的知識，輕視了，高中生對物理問題的理解、運用就會受阻，在物理解題過程中就會因概念不清而丟分，掌握三基本：基本概念清、基本規(guī)律熟、基本方法會，這些都是要記住的范疇。只有這樣，高中生學習物理才會得心應手，各種難題才會迎刃而解。
會運用
會運用才是提高成績的根本，就是對概念、公式等要掌握靈活，活學活用，不是死記硬背，不同的題型采用不同的解題方法，公式的運用也是做到靈活多變，以達到正確解題的目的。比如對于牛頓三大運動定律、什么是動量、為什么動量會守恒這些動力學的基本概念的理解，僅僅停留在字面上學起來就是枯燥的，甚至是難于理解的，而這些知識又影響著整個力學的學習過程，所以，在高中物理學習過程中，試著把這些概念化的內(nèi)容融于各種題型中，將其內(nèi)化成高中生的基本知識，另辟思路，學起來就容易得多了，學習效益會翻倍。
練得熟
高中物理知識是分板塊的，各內(nèi)容間既相互聯(lián)系，又相互區(qū)別，所以在物理學習過程中，練是很有必要的，俗話說，熟能生巧，練得多了，也就輕車熟路了，各知識點之間就能形成一定的類比，高中生就可以將前后知識融會貫通，由點及面的綜合運用了。
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