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万有引力定律公式大全-万有引力定律公式推导-万有引力定律适用范围详细信息
宜城教育资源网www.ychedu.com万有引力定律公式大全-万有引力定律公式推导-万有引力定律适用范围万有引力定律" 万有引力定律:1、内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的。两个物体间的引力的大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。2、表达式:,G=6.67×10-11N·m2/kg2。3、适用条件:适用于相距很远,可以看做质点的两物体间的相互作用,质量分布均匀的球体也可用此公式计算,其中r指球心间的距离。" 重力和万有引力的关系:物体重力是地球引力的一个分力。如图,万有引力F的另一个分力F1是使物体随地球做匀速圆周运动所需的向心力。越靠近赤道(纬度越低),物体绕地轴运动的向心力F1就越大,重力就越小;反之,纬度越高(靠近地球两极),物体绕地轴随地球一起运动的向心力F1就越小,重力就越大。在两极,重力等于万有引力;在赤道,万有引力等于重力加上向心力。①物体的重力随地面高度h的变化情况:物体的重力近似地球对物体的吸引力,即近似等于,可见物体的重力随h的增大而减小,由G=mg得g随h的增大而减小。②在地球表面(忽略地球自转影响):(g为地球表面重力加速度,r为地球半径)。③当物体位于地面以下时,所受重力也比地面要小,物体越接近地心,重力越小,物体在地心时,其重力为零。" 开普勒行星运动定律:万有引力定律的推导" 万有引力定律的推导过程:①太阳和地球之间的引力提供地球绕太阳做匀速率圆周运动的向心力;②向心力用带有周期的公式来描述;③得出:引力与地球的质量成正比,与距离的平方成反比;④再利用牛顿第三定律得出:引力还与太阳的质量成正比;⑤最后用地球和月亮之间的引力也满足此关系的佐证,得出万有引力定律。" " 知识拓展:万有引力定律在高中物理中的地位:在万有引力定律之前,学生应对力、质量、速度、加速度、向心力和向心加速度等物理概念有较好的理解,并掌握自由落体、抛体和匀速圆周运动的规律,能熟练运用牛顿运动定律解决动力学的基本问题。将万有引力定律与圆周运动知识相结合,可以讨论许多涉及天体和人造卫星运动等方面的实际问题。如太阳、地球及其它行星的质量、密度;计算人造卫星的轨道、周期等一系列参数,包括地球的同步卫星等;反过来还可推证开普勒行星运动定律。万有引力定律的内容万有引力定律本身是一种假设--F=GMm/rr--这就是理论的逻辑起点了!由此再加上微积分的运算,可得到许多结论,其中之一就是开普勒第三定律。正因为许多推论都与观测相符,假设就变成了理论。开普勒第三定律不是万有引力定律的逻辑依据,两者的逻辑关系是万有引力定律可以推导出开普勒第三定律,但相反的过程则不是逻辑关系--开普勒第三定律确实对于万有引力定律的提出起到了重要的启发作用,但这并不是逻辑推理的作用!用爱因斯坦的话说,这是思维自由创造的过程。万有引力定律可不是一个经验规律的推论!它是一种由假设开始的理论。当然,对于F=GMm/rr的假设,确实没有更深的物理解释。就像广义相对论的逻辑起点是局域上的引力场与加速度场等效,由此推出了包括惯性质量与引力质量相等的诸多结论,而两种质量相等是启发爱因斯坦提出两种场等效假设的实验事实,但它不是逻辑起点!而且,作为逻辑起点的等效假设也没有更深的物理解释。概括简单来说,万有引力定律是指自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小与两物体的质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比。公式表示为F=G*M1M2/(R*R)(G=6。67×10^-11Nom^2/kg^2)。其中F:两个物体之间的引力;G:万有引力常数;m1:物体1的质量;m2:物体2的质量;r:两个物体之间的距离。依照国际单位制,F的单位为牛顿(N),m1和m2的单位为千克(kg),r的单位为米(m),常数G近似地等于6。67×10-11次方N·m2㎏-2次方(牛顿米的平方每千克的平方)。2万有引力定律的发现有什么作用万有引力定律的发现,是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次解释了(自然界中四种相互作用之一)一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。万有引力定律揭示了天体运动的规律,在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用。它为实际的天文观测提供了一套计算方法,可以只凭少数观测资料,就能算出长周期运行的天体运动轨道,科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现,都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。利用万有引力公式,开普勒第三定律等还可以计算太阳、地球等无法直接测量的天体的质量。牛顿还解释了月亮和太阳的万有引力引起的潮汐现象。他依据万有引力定律和其他力学定律,对地球两极呈扁平形状的原因和地轴复杂的运动,也成功的做了说明。 宜城教育资源网www.ychedu.com
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