第4章第4讲万有引力定律及其应用—2021届高中物理一轮复习讲义（机构）

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第四章曲线运动

第4讲万有引力定律以及应用

【教学目标】1、了解开普勒对行星运动的描述；

2、掌握万有引力定律的内容、公式和适用范围；

3、能熟练解析万有引力定律在天文学上的应用问题

【重、难点】1、天体运动的向心力是由万有引力提供的；

2、天体质量和密度的估算

【知识梳理】

（1）所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆。（）

（2）行星在椭圆轨道上运行速率是变化的，离太阳越远，运行速率越大。（）

（3）只有天体之间才存在万有引力。（）

（4）只要知道两个物体的质量和两个物体之间的距离，就可以由 F＝G计算物体间的万有引力。

（）

（5）地面上的物体所受地球的引力方向一定指向地心。（）

（6）两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大。（）

（1）德国天文学家开普勒提出天体运动的开普勒三大定律。

（2）总结了前人的科研成果，在此基础上，经过研究得出了万有引力定律。

（3）英国物理学家利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，因此被人们称为“能

称出地球质量的人”

考点一开普勒行星运动定律与万有引力定律

例1、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　)

A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律

B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

变式 1、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　)

A．太阳位于木星运行轨道的中心

B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方

D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

变式 2、北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统由 35 颗卫星组成，

卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中轨道和倾斜轨道。其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的

1.5 倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(　　)

A．　　　　　　　　B． C． D．

（1）行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理。

（2）开普勒行星运动定律也适用于其他天体，例如月球、卫星绕地球的运动。

（3）开普勒第三定律＝k中，k值只与中心天体的质量有关，不同的中心天体 k值不同。

考点二万有引力的“两点理解”

1．两物体相互作用的万有引力是一对作用力和反作用力．

2．地球上的物体受到的重力只是万有引力的一个分力．

如图所示，地球对物体的万有引力 F表现为两个效果：一是重力 mg，二是提供物体随地球自

转的向心力 F向．

（1）在赤道上：G＝mg1＋mω 2

（2）在两极上：G＝mg2

（3）在一般位置：万有引力 G等于重力 mg 与向心力 F向的矢量和．

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摘要：

第四章曲线运动第4讲万有引力定律以及应用【教学目标】1、了解开普勒对行星运动的描述；2、掌握万有引力定律的内容、公式和适用范围；3、能熟练解析万有引力定律在天文学上的应用问题【重、难点】1、天体运动的向心力是由万有引力提供的；2、天体质量和密度的估算【知识梳理】（1）所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆。（）（2）行星在椭圆轨道上运行速率是变化的，离太阳越远，运行速率越大。（）（3）只有天体之间才存在万有引力。（）（4）只要知道两个物体的质量和两个物体之间的距离，就可以由F＝G计算物体间的万有引力。（）（5）地面上的物体所受地球的引力方向一定指向地心。（）（6）两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋...

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