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　　高一物理　第16单元　万有引力
　　一、 内容黄金组
　　1. 了解地心说和日心说两种不同的观点。知道开普勒对行星运动的描述。
　　2.  了解万有引力定律得出的思路和过程。理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。了解卡文迪许实验装置及其原理。
　　3.  知道引力常量的意义及其数值。了解万有引力定律在天文学上有重要的应用。会用万有引力定律计算天体的质量。
　　4. 了解人造卫星的有关知识。知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
　　二、 要点大揭秘
　　1. 万有引力定律的适用条件
　　万有引力定律适用于计算两质点之间的引力，对于两个质量分布均匀的球体来说，不管它们相距远近，万有引力定律的表达式都适用，但公式中的r是两球心间距离。
　　2. 对万有引力定律的理解
　　（1） 万有引力的普遍性　万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的两部分有质量的物体间都存在着这种相互吸引的力。
　　（2） 万有引力的相互性　两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上。那些“在质量不等的物体间的相互吸引力，质量大的物体对质量小的物体的吸引力较大”的说法是错误的。
　　（3） 万有引力的宏观性　　在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间（如地球与地球表面的物体）。它的存在才有宏观的物理意义。故在分析地球表面物体的受力情况时，往往不考虑其他物体对它的万有引力。
　　（4） 万有引力的特殊性　　两个物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，与它们之间距离有关，而与所在空间的性质无关，和周围有无其他物体存在无关。
　　（5） 引力恒量G的数值只由单位确定　　在SI制中，两个质量都为1Kg的物体，相距1m时的引力是6.67×10-11N，所以G＝6.67×10-11N•m2/kg2.
　　3. 万有引力定律的应用
　　（1） （应用万有引力定律和向心力公式可以证明：对于某个行星的所有在圆周轨道上运动的卫星，半径的三次方与周期的二次方比值都相等，即 =恒量。因为卫星绕行星运行时的向心力就是它们之间的，万有引力，所以 　　　即　　 　　其中m为卫星的质量，M为的质量，对于某个行星的所有卫星恒定，故 ＝恒量。
　　（2） 卫星绕地球运动速率与第一宇宙速度　　人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力，是地球与卫星间的万有引力，设地球质量为M，卫星质量为m，卫星离地球中心的距离为r，卫星绕地球运动的速率为v，则有 　　 　　从v的表达式可以看到，若卫星离地心的距离增大（即离地面的高度增大），则卫星绕地球运动的速率减小。
　　关于卫星绕地球运动的速率，指卫星和最后一节火箭脱离后进入圆轨道所具有的速率，也就是发射速度，而不是和火箭在一起由地面上的火箭发射台起飞时的速度。如果卫星离地面的高度不大（在100――200km左右），可认为卫星的轨道半径r差不多等于地球的半径R0，万有引力差不多等于卫星在地面的重力mg，则这时卫星绕地球运动的速率由 　得 =7.9km/s.
　　（3） 同步人造地球卫星　相对地面静止，亦即跟地球自转同步的人造卫星称同步人造地球卫星。
　　同步人造地球卫星的特点：首先，它的周期与地球自转周期（86400s）相同。其次，若物体在地面上随地球一起转动，向心力是万有引力的一