2026届高考物理一轮复习第五章 万有引力与宇宙航行：第1讲 万有引力定律及其应用（课件 学案，共2份）

物理 第讲　万有引力定律及其应用 (对应人教版必修第二册相关内容及问题) 　第七章第1节阅读“开普勒定律”的有关内容，写出开普勒行星运动定律的表述。 提示：开普勒第一定律：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。 开普勒第二定律：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的面积相等。 开普勒第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。 　第七章第1节阅读“行星轨道简化为圆轨道”的有关内容，写出对行星运动轨道简化为圆轨道后的开普勒三个定律的表述。 提示：(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。 (2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)大小不变，即行星做匀速圆周运动。 (3)所有行星轨道半径r的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值都相等，即＝k。 　第七章第1节[练习与应用]T2。 提示：近地点的速度较大。 　第七章第2节阅读“行星与太阳间的引力”这一部分内容，太阳与行星间引力的公式是依据什么推导出来的？ 提示：依据开普勒行星运动定律和圆周运动向心力公式及牛顿第三定律推导出来的。 　第七章第2节阅读“月—地检验”这一部分内容，什么是月—地检验？ 提示：验证地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力是否遵从相同的规律。 　第七章第2节阅读“引力常量”这部分内容及后面的[拓展学习]，引力常量是如何测得的？数值为多少？ 提示：英国物理学家卡文迪什利用扭秤装置测得G＝6．67×10－11 N·m2/kg2。 　第七章第3节，万有引力理论的成就有哪些？ 提示：“称量”地球的质量、计算天体的质量、发现未知天体、预言哈雷彗星回归。 　第七章[复习与提高]B组T2；T3。 提示：T2：将行星看作球体，设半径为R，质量为m星，则行星的密度为ρ＝＝。卫星贴近行星表面运行时，运动半径为R，由万有引力提供向心力可知＝mR，即m星＝。由此可以解得ρT2＝，式中G为引力常量，可见ρT2是一个对任何行星都相同的常数。 温馨提示：当卫星贴着行星表面飞行时，只要有一个计时工具就可以知道行星的密度。 T3：。质量分布均匀的球体之间的万有引力可以等效为质量集中在两球心的两个质点之间的万有引力，直接代公式可求。本题采用先填补成完整的球体，再减去补上的小球部分产生的引力的方法来求解。 考点一　开普勒定律 1．定律内容 (1)开普勒第一定律：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：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的面积相等。 (3)开普勒第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等，即＝k。 2．适用条件：适用于宇宙中一切环绕同一中心天体的运动。 1．微元法解读开普勒第二定律：行星在近日点、远日点时的速度方向与两点连线垂直，若行星在近日点、远日点到太阳的距离分别为a、b，取足够短的时间Δt，则行星在Δt时间内的运动可看作匀速直线运动，由开普勒第二定律可知va·Δt·a＝vb·Δt·b，可得va＝。可推知，行星到太阳的距离越大，行星的速率越小，反之越大。 2．行星绕太阳的运动通常按匀速圆周运动处理。 3．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。 4．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，故该定律只能用在绕同一中心天体公转的星体之间。 例1　有关开普勒三大定律，结合地球和火星的轨道示意图，下列说法正确的是(　　) A．地球靠近太阳的过程中，运行速度的大小不变 B．地球绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C．在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过 ... ...