物理萬有引力知識點總結

時間：2022-04-17 18:39:00 總結我要投稿

物理萬有引力知識點總結

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物理萬有引力知識點總結

　　物理萬有引力知識點總結1

　　1.開普勒行星運動三定律簡介（軌道、面積、比值）

　　丹麥開文學家開普勒信奉日心說，對天文學家有極大的興趣，并有出眾的數學才華，開普勒在其導師弟谷連續20年對行星的位置進行觀測所記錄的數據研究的基楚上，通過四年多的刻苦計算，最終發現了三個定律。

　　第一定律：所有行星都在橢圓軌道上運動，太陽則處在這些橢圓軌道的一個焦點上；

　　第二定律：行星沿橢圓軌道運動的過程中，與太陽的連線在單位時間內掃過的面積相等；

　　第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。即

　　開普勒行星運動的定律是在丹麥天文學家弟谷的大量觀測數據的基礎上概括出的，給出了行星運動的規律。

　　2.萬有引力定律及其應用

　　（1）內容：宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個物體間的引力大小跟它們的質量成積成正比，跟它們的距離平方成反比，引力方向沿兩個物體的連線方向。

　　引力常量，它在數值上等于兩個質量都是1kg的物體相距1m時的相互作用力，1798年由英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置測出。

　　萬有引力常量的測定——卡文迪許扭秤

　　實驗原理是力矩平衡。

　　實驗中的方法有力學放大（借助于力矩將萬有引力的作用效果放大）和光學放大（借助于平面境將微小的運動效果放大）。

　　定律的適用條件：嚴格地說公式只適用于質點間的相互作用，當兩個物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時，公式也可近似使用，但此時r應為兩物體重心間的距離。對于均勻的球體，r是兩球心間的距離。

　　當兩個物體間的距離無限靠近時，不能再視為質點，萬有引力定律不再適用，不能依公式算出F近為無窮大。

　　注意：萬有引力定律把地面上的運動與天體運動統一起來，是自然界中最普遍的規律之一，式中引力恒量G的物理意義是：G在數值上等于質量均為1kg的兩個質點相距1m時相互作用的萬有引力。

　　3.綜上所述

　　重力大小：兩個極點處最大，等于萬有引力；赤道上最小，其他地方介于兩者之間，但差別很小。

　　重力方向：在赤道上和兩極點的時候指向地心，其地方都不指向地心，但與萬有引力的夾角很小。

　　怎樣學好物理

　　學物理最重要的就是理解，在把基本概念和規律掌握清楚的基礎上，然后再去做題，才能理清做題思路，獨立做會物理難題。學物理還有一點特別重要，就是要懂得推理與分析、學會總結。

　　物理g是什么意思

　　由于地球的吸引而使物體受到的力，叫做重力。方向總是豎直向下，不一定是指向地心的（只有在赤道和兩極指向地心）。地面上同一點處物體受到重力的大小跟物體的質量m成正比，同樣，當m一定時，物體所受重力的大小與重力加速度g成正比，用關系式G=mg表示。通常在地球表面附近，g值約為9.8N/kg，表示質量是1kg的物體受到的重力是9.8N。（9.8N是一個平均值；在赤道上g最小，g=9.79N/kg；在兩極上g最大，g=9.83N/kg。N是力的單位，字母表示為N，1N大約是拿起兩個雞蛋的力）

　　物理萬有引力知識點總結2

　　1、開普勒第三定律：T2/R3=K（=4π2/GM）{R：軌道半徑，T：周期，K：常量（與行星質量無關，取決于中心天體的質量）｝

　　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：天體質量（kg）｝

　　4、衛星繞行速度、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量密度等；

　　（3）地球同步衛星只能運行于赤道上空，運行周期和地球自轉周期相同；

　　（4）衛星軌道半徑變小時，勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小（一同三反）；

　　（5）地球衛星的環繞速度和最小發射速度均為7、9km/s。

　　高中物理原子結構知識點

　　1、盧瑟福的原子核式結構學說跟經典的電磁理論發生矛盾（矛盾為：a、原子是不穩定的；b、原子光譜是連續譜），1913年玻爾（丹麥）在其基礎上，把普朗克的量子理論運用到原子系統上，提出玻爾理論。

　　2、玻爾理論的假設：

　　（1）原子只能處于一系列不連續的能量狀態中，在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量，這些狀態叫做定態。氫原子的各個定態的能量值，叫做它的能級。原子處于最低能級時電子在離核最近的軌道上運動，這種定態叫做基態；原子處于較高能級時電子在離核較遠的軌道上運動的這些定態叫做激發態。

　　（2）原子從一種定態（設能量為En）躍遷到另一種定態（設能量為Em）時，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態的能量差決定，即

　　h=En—Em

　　（3）原子的不同能量狀態跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應。原子的定態是不連續的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續的。

　　3、玻爾計算公式：rn=n2r1，En=E1/n2（n=1，2，3？？）r1=0、53？10—10m，E1=—13、6eV，分別代表第一條（即離核最近的）可能軌道的半徑和電子在這條軌道上運動時的能量。（選定離核無限遠處的電勢能為零，電子從離核無限遠處移到任一軌道上，都是電場力做正功，電勢能減少，所以在任一軌道上，電子的電勢能都是負值，而且離核越近，電勢能越小。）

　　4、從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量）。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子；而從某一能級到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。

　　6、玻爾模型的成功之處在于它引入了量子概念（提出了能級和躍遷的概念，能解釋氣體導電時發光的機理、氫原子的線狀譜），局限之處在于它過多地保留了經典理論（經典粒子、軌道等），無法解釋復雜原子的光譜。

　　物理萬有引力知識點總結3

　　一、知識點

　　(一)行星的運動

　　1地心說、日心說：內容區別、正誤判斷

　　2開普勒三條定律：內容(橢圓、某一焦點上;連線、相同時間相同面積;半長軸三次方、周期平方、比值、定值)、適用范圍

　　(二)萬有引力定律

　　1萬有引力定律：內容、表達式、適用范圍

　　2萬有引力定律的科學成就

　　(1)計算中心天體質量

　　(2)發現未知天體(海王星、冥王星)

　　(三)宇宙速度：第一、二、三宇宙速度的數值、單位，物理意義(最小發射速度、環繞速度;脫離地球引力繞太陽運動;脫離太陽系)

　　(四)經典力學的局限性：宏觀(相對普朗克常量)低速(相對光速)

　　二、重點考察內容、要求及方式

　　1地心說、日心說：了解內容及其區別，能夠判斷其科學性(選擇)

　　2開普勒定律：熟知其內容，第三定律考察尤多;適用范圍(選擇)

　　3萬有引力定律的科學成就：計算中心天體質量、發現未知天體(選擇)

　　4計算中心天體質量、密度：重力等于萬有引力或者萬有引力提供向心力、萬有引力的表達式、向心力的幾種表達式(選擇、填空、計算)

　　5宇宙速度：第一、二、三宇宙速度的數值、物理意義(選擇、填空);計算第一宇宙速度：萬有引力等于向心力或重力提供向心力(計算)

　　6計算重力加速度：勻速圓周運動與航天結合(或求周期)、平拋運動與航天結合(或求高度、時間)、受力分析(計算)

　　7經典力學的局限性：了解其局限性所在，適用范圍(選擇)

　　物理學專業介紹

　　物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科，它揭示物質產生、演化、轉化和相互作用等方面的基本規律，涉及從微觀、宏觀到宇觀，從少體到多體，從簡單到復雜的各種系統，是自然科學的核心和工程技術的基礎，并與社會學科具有很強的交叉性;

　　本專業旨在培養掌握堅實的、系統的物理學基礎理論及較廣泛的物理學基本知識和基本實驗方法，具有一定的基礎科學研究能力和應用開發能力，能發展成為在物理學及其相關交叉學科的不同專業領域繼續深造或在相應的科學技術領域中從事科研、教學、技術、應用和管理等方面的創新性人才。

　　曲線運動知識點

　　1.在曲線運動中,質點在某一時刻(某一位置)的速度方向是在曲線上這一點的切線方向。

　　2.物體做直線或曲線運動的條件：

　　(已知當物體受到合外力F作用下,在F方向上便產生加速度a)

　　(1)若F(或a)的方向與物體速度v的方向相同，則物體做直線運動;

　　(2)若F(或a)的方向與物體速度v的方向不同，則物體做曲線運動。

　　3.物體做曲線運動時合外力的方向總是指向軌跡的凹的一邊。

　　4.平拋運動：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運動。

　　分運動

　　(1)在水平方向上由于不受力，將做勻速直線運動;

　　(2)在豎直方向上物體的初速度為零，且只受到重力作用，物體做自由落體運動。

　　5.以拋點為坐標原點，水平方向為x軸(正方向和初速度的方向相同)，豎直方向為y軸，正方向向下.

　　6.①水平分速度：②豎直分速度：③t秒末的合速度

　　④任意時刻的運動方向可用該點速度方向與x軸的正方向的夾角表示

　　7.勻速圓周運動：質點沿圓周運動，在相等的時間里通過的圓弧長度相同。

　　8.描述勻速圓周運動快慢的物理量

　　(1)線速度v：質點通過的弧長和通過該弧長所用時間的比值，即v=s/t，單位m/s;屬于瞬時速度，既有大小，也有方向。方向為在圓周各點的切線方向上

　　9.勻速圓周運動是一種非勻速曲線運動，因而線速度的方向在時刻改變

　　(2)角速度：ω=φ/t(φ指轉過的角度，轉一圈φ為)，單位rad/s或1/s;對某一確定的勻速圓周運動而言，角速度是恒定的

　　(3)周期T，頻率：f=1/T

　　(4)線速度、角速度及周期之間的關系：

　　10.向心力：向心力就是做勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的合力，向心力只改變運動物體的速度方向，不改變速度大小。

　　11.向心加速度：描述線速度變化快慢，方向與向心力的方向相同，

　　12.注意：

　　(1)由于方向時刻在變，所以勻速圓周運動是瞬時加速度的方向不斷改變的變加速運動。

　　(2)做勻速圓周運動的物體，向心力方向總指向圓心，是一個變力。

　　(3)做勻速圓周運動的物體受到的合外力就是向心力。

　　13.離心運動：做勻速圓周運動的物體，在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動

　　物理萬有引力知識點總結4

　　1、參考系：運動是絕對的，靜止是相對的。一個物體是運動的還是靜止的，都是相對于參考系在而言的。通常以地面為參考系。

　　2、質點：

　　（1）定義：用來代替物體的有質量的點。質點是一種理想化的模型，是科學的抽象。

　　（2）物體可看做質點的條件：研究物體的運動時，物體的大小和形狀對研究結果的影響可以忽略。且物體能否看成質點，要具體問題具體分析。

　　（3）物體可被看做質點的幾種情況：

　　①平動的物體通常可視為質點。

　　②有轉動但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質點。

　　③同一物體，有時可看成質點，有時不能、當物體本身的大小對所研究問題的影響不能忽略時，不能把物體看做質點，反之，則可以。

　　【注】質點并不是質量很小的點，要區別于幾何學中的“點”。

　　3、時間和時刻：

　　時刻是指某一瞬間，用時間軸上的一個點來表示，它與狀態量相對應；時間是指起始時刻到終止時刻之間的間隔，用時間軸上的一段線段來表示，它與過程量相對應。

　　4、位移和路程：

　　位移用來描述質點位置的變化，是質點的由初位置指向末位置的有向線段，是矢量；

　　路程是質點運動軌跡的長度，是標量。

　　5、速度：

　　用來描述質點運動快慢和方向的物理量，是矢量。

　　（1）平均速度：是位移與通過這段位移所用時間的比值，其定義式為，方向與位移的方向相同。平均速度對變速運動只能作粗略的描述。

　　（2）瞬時速度：是質點在某一時刻或通過某一位置的速度，瞬時速度簡稱速度，它可以精確變速運動。瞬時速度的大小簡稱速率，它是一個標量。

　　物理萬有引力知識點總結5

　　定義：

　　萬有引力是由于物體具有質量而在物體之間產生的一種相互作用。它的大小和物體的質量以及兩個物體之間的距離有關。物體的質量越大，它們之間的萬有引力就越大;物體之間的距離越遠，它們之間的萬有引力就越小。

　　兩個可看作質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'包含了太陽的質量M，k''包含了行星的質量m。由此可知，這兩個力與兩個天體質量的乘積成正比，它稱為萬有引力。

　　如果引入一個新的常數(稱萬有引力常數)，再考慮太陽和行星的質量，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，天體系統中，由于天體的質量很大，萬有引力就起著決定性的作用。在天體中質量還算很小的地球，對其他的物體的萬有引力已經具有巨大的影響，它把人類、大氣和所有地面物體。地球上，它使月球和人造地球衛星繞地球旋轉而不離去。

　　重力，就是由于地面附近的物體受到地球的萬有引力而產生的。

　　任意兩個物體或兩個粒子間的與其質量乘積相關的吸引力。自然界中最普遍的力。簡稱引力，有時也稱重力。在粒子物理學中則稱引力相互作用和強力、弱力、電磁力合稱4種基本相互作用。引力是其中最弱的一種，兩個質子間的萬有引力只有它們間的電磁力的1/1035，質子受地球的引力也只有它在一個不強的電場1000伏/米的電磁力的1/1010。因此研究粒子間的作用或粒子在電子顯微鏡和加速器中運動時，都不考慮萬有引力。一般物體之間的引力也是很小的，例如兩個直徑為1米的鐵球，緊靠在一起時，引力也只有1.14×10^(-3)牛頓，相當于0.03克的一小滴水的重量。但地球的質量很大，這兩個鐵球分別受到4×104牛頓的地球引力。所以研究物體在地球引力場中的運動時，通常都不考慮周圍其他物體的引力。天體如太陽和地球的質量都很大，乘積就更大，巨大的.引力就能使龐然大物繞太陽轉動。引力就成了支配天體運動的的一種力。恒星的形成，在高溫狀態下不彌散反而逐漸收縮，最后坍縮為白矮星、中子星和黑洞，也都是由于引力的作用，因此引力也是促使天體演化的重要因素。

　　必修二物理學習方法

　　一、不要“題海”，要有題量

　　談到解題必然會聯系到題量。因為，同一個問題可從不同方面給予辨析理解，或者同一個問題設置不同的陷阱，這樣就得有較多的題目。從不同角度、不同層次來體現教與學的測試要求，因而有一定的題目必是習以為常，我們也只有解答多方面的題，才得以消化和鞏固基礎知識。那做多了題就一定會陷入“題海”嗎?我們的回答是否定的。

　　對于缺乏基本要求，思維跳躍性大，質量低劣，幾乎類同題目重復出現，造成學生機械模仿，思維僵化，用定勢思維解題，這才是誤入“題海”。至于富有啟發性、思考性、靈活性的題，百解不厭，真是一種學習享受。這樣的題解得越多，收獲越大。解題多了，并不就一定加重學生負擔，只有那些脫離學習對象實際，超過學生的承受能力的，才會加重他們的負擔。雖然題目不多，但積重難返，猶如陷入題海。所以，為了提高學習成績和質量，離不開解題，而且要有一定的題量給予保證，并以真正理解熟練掌握為題量的下限。

　　二、不求模型，要求思考

　　教學有法，教無定法。同樣的道理，解題有法，但無定法。所以，我們不能用通用模型的方法解多種不同的題。首先，文理科的思維特點有差異，文科側重理性思維，而理科側重邏輯思維。數學偏重圖文與函數關系的分析推導，而物理突出具體問題高度概括，抽象出物理模型。

　　其次，解題方法也是隨題而變，不同題目的解題方法一般是不同的，不太可能用一成不變的方法統攬，或者用幾種既定模型搞定。再者，題目是千變萬化的。盡管解題要經歷審題(理解題意)，解題(具體過程)，答題(說明結果)幾個環節，但解題的方法是靈活的，因題而變。可能是簡單的，也可能是復雜的;可能是基本的方法，也可能是巧妙方法或綜合方法的適用。

　　因此，我們不能盲目地迷信某種模型解題，它會束縛你發散探索的思路，只能讓你走進機械模仿，死記硬背的死胡同。提倡獨立思考，重在方法的遷移和變通，具體問題具體分析。是什么就什么，該用什么就用什么的理念解每道題，以不變應萬變。提高解題的應變能力，使自己的腦子真正活起來，通過解題獲得成就感。

　　三、不貪難題，要抓“雙基”

　　題目有難易度之分。我們解怎樣的題更有助于理解知識，掌握方法，提高能力?應該以解中檔題為主，這種題含有基礎性要求，同時又有能力提升的空間。也就是說解這類題能駕馭自如，那么，面對有難度的題也不會一籌莫展，或膽怯退縮。現在，相當一部分學生好高騖遠，熱衷于做難題。貪大求難，但往往受挫，久而久之消磨了意志，望題生威。究其原因，底氣不足，還未到火候。要知道，所謂的難題就是綜合的知識點多，需要統籌的方法多，設置的情景新穎，問題的過程復雜，實際應用強。

　　但是，我們只要認真解剖，分立而治，分析背景，提取信息，善于轉化，復雜問題得到簡化。再則，再難的綜合試題往往設置了由易到難的思維能力梯度，使你逐級往上，不是壓根兒全然無知。因此，我們解題不必總覓難題。要抓基礎題和中檔題，逐步修煉，增強正確解題的自信心。

　　必修二物理學習技巧

　　步驟1.模型歸類

　　做過一定量的物理題目之后，會發現很多題目其實思考方法是一樣的，我們需要按物理模型進行分類，用一套方法解一類題目。例如宏觀的行星運動和微觀的電荷在磁場中的偏轉都屬于勻速圓周運動，關鍵都是找出什么力;此外還有杠桿類的題目，要想象出力矩平衡的特殊情況，還有關于汽車啟動問題的考慮方法其實同樣適用于起重機吊重物等等。物理不需要做很多題目，能夠判斷出物理模型，將方法對號入座，就已經成功了一半。

　　步驟2.解題規范

　　高考越來越重視解題規范，體現在物理學科中就是文字說明。解一道題不是列出公式，得出答案就可以的，必須標明步驟，說明用的是什么定理，為什么能用這個定理，有時還需要說明物體在特殊時刻的特殊狀態。這樣既讓老師一目了然，又有利于理清自己的思路，還方便檢查，最重要的是能幫助我們在分步驟評分的評分標準中少丟幾分。

　　步驟3.大膽猜想

　　物理題目常常是假想出的理想情況，幾乎都可以用我們學過的知識來解釋，所以當看到一道題目的背景很陌生時，就像今年高考物理的壓軸題，不要慌了手腳。在最后的20分鐘左右的時間里要保持沉著冷靜，根據給出的物理量和物理關系，把有關的公式都列出來，大膽地猜想磁場的勢能與重力場的勢能是怎樣復合的，取最值的情況是怎樣的，充分利用圖像的變化規律和數據，在沒有完全理解題目的情況下多得幾分是完全有可能的。

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