高中物理万有引力公式

高中物理万有引力公式

1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R：轨道半径，T：周期，K：常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)｝

2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它们的连线上)

3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R：天体半径(m)，M：天体质量(kg)｝

4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M：中心天体质量｝

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.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h：距地球表面的高度，r地：地球的半径｝

注：

(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供，F向=F万;

(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;

(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同;

(4)卫星轨道半径变小时，势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);

(5)地球卫星的环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

高中物理万有引力定律知识点

万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。物体的质量越大，它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远，它们之间的万有引力就越小。

两个可看作质点的物体之间的万有引力，可以用以下公式计算：F=GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2。为英国科学家卡文迪许通过扭秤实验测得。

万有引力的推导：若将行星的轨道近似的看成圆形，从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的，即：

ω=2π/T(周期)

如果行星的质量是m，离太阳的距离是r，周期是T，那么由运动方程式可得，行星受到的力的作用大小为

mrω^2=mr(4π^2)/T^2

另外，由开普勒第三定律可得

r^3/T^2=常数k'

那么沿太阳方向的力为

mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2

由作用力和反作用力的关系可知，太阳也受到以上相同大小的力。从太阳的角度看，

(太阳的质量M)(k'')(4π^2)/r^2

是太阳受到沿行星方向的力。因为是相同大小的力，由这两个式子比较可知，k'包含了太阳的质量M，k''包含了行星的质量m。由此可知，这两个力与两个天体质量的乘积成正比，它称为万有引力。

如果引入一个新的常数(称万有引力常数)，再考虑太阳和行星的质量，以及先前得出的4·π2，那么可以表示为

万有引力=GmM/r^2

两个通常物体之间的万有引力极其微小，我们察觉不到它，可以不予考虑。比如，两个质量都是60千克的人，相距0.5米，他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿，而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍!但是，天体系统中，由于天体的质量很大，万有引力就起着决定性的作用。在天体中质量还算很小的地球，对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响，它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上，它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。

重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。

任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力，有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种，两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035，质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子在电子显微镜和加速器中运动时，都不考虑万有引力的作用。一般物体之间的引力也是很小的，例如两个直径为1米的铁球，紧靠在一起时，引力也只有1.14×10^(-3)牛顿，相当于0.03克的一小滴水的重量。但地球的质量很大，这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力。所以研究物体在地球引力场中的运动时，通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大，乘积就更大，巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的的一种力。恒星的形成，在高温状态下不弥散反而逐渐收缩，最后坍缩为白矮星、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体演化的重要因素。

高中物理学习方法总结

一、要重视复习和预习。

做到上课前对将要学习的知识有所了解。这样在听课时，能将注意力很快集中到最重要、最关键的知识点上，提高听课效率，丰富感性认识，从而验证自己预习时对知识的理解，掌握所学的知识。也为自己在课外少留疑难问题，以便有更多的时间供自己支配。

二、要学以致用。

学到的知识，要善于运用到实际中去。不注意知识的运用，你得到的知识还是死的，不丰满的，而且不能在运用中学会分析问题的方法。要在不断的运用中，扩展和加深自己的知识，学会对具体问题具体分析，提高分析和解决问题的能力。同时，注重纵横联系。随着高考模式的改革，对同学们学习物理提出了更高的要求。在学习的过程，不能仅仅局限于掌握本学科知识，而且还要利用本学科的知识，去分析处理其它学科中与本学科有关联的问题。

三、要重视观察和实验

物理知识来源于实践，特别是来源于观察和实验。观察是收集材料，积累数据获得感性认识和认识客观规律的一条重要途径。要认真观察物理现象，分析物理现象产生的条件和原因。要认真做好物理学生实验，学会使用仪器和处理数据，了解用实验研究问题的基本方法。要通过观察和实验，有意识地提高自己的观察能力和实验能力。同时，观察要有目的性，在观察时要明确观察对象、条件、要求及观察的计划和步骤。

四、要重视练习。

做练习是学习物理知训的一个环节，是运用知识的一个方面。每做—题，务求真正弄懂，务求有所收获。我国物理学家严济慈先生曾说：“做习题可以加深理解，融会贯通，锻炼思考问题和解决问题的能力。一道习题做不出来，说明你还没有真懂;即使所有的习题都做出来了，也不一定说明你全懂了，因为你做习题时有时只是在凑公式而已。如果知道自己懂在什么地方，不懂又在什么地方，还能设法去弄懂它，到了这种地步，习题就可以少做。”所以说，做习题时要做到质与量的有机统一，限度地提高学习效率，少做无用功。建议大家准备一个专门的笔记本，用于收集、整理平常练习及考试中出错的问题，让自己在这些地方不在犯第二次同样的错误。

五、要重在理解。

学好物理，应该对所学的知识有确切的理解，弄清其中的道理。物理知识是在分析物理现象的基础上经过抽象，概括得来的，或者是经过推理得来的。获得知识，要有—个科学思维的过程。不重视这个过程，头脑里只剩下—些干巴巴的公式和条文，就不能真正理解知识，思维也得不到训练。要重在理解，有意识地提高自己的科学思维能力。

六、要勤动手，不浮躁。

常见许多同学，上课时不认真，总认为自己这也懂，那也明白;对自己做错的习题，满不在乎，马马虎虎看过了事;看参考资料，如同看小说，对自己的理解能力，记忆能力，灵活运用能力，总是过于自信……结果却事与愿违，现实经常同这些眼高手低的同学开玩笑。它们在考试时总得不到高分，他人一提醒，对出错的问题就能“恍然大悟”，就是自己独立思考时，不能做出来。听一百遍，看一千遍，不如自己动手做一遍。此话虽然有点夸张,但还是有道理的。

七、要把握物理概念、物理规律

理解和掌握物理概念、物理规律就需要对概念、规律的提出、建立有一定的了解，对概念、规律内容的各种表达形式(文字的和数字的)有清楚的认识，能理解它们的确切含义，理解它们的成立条件和适用范围，理解它们在物理理论大厦中的位置，会应用它们分析解决问题。在复习前考生对此已经有一定的认识、理解，但是应该知道，基本物理概念、物理规律揭露了客观事物的本质，是人类经过长期曲折的历史过程的结晶，具有深刻的、丰富的意义，对它们的实质和意义的理解是分层次的，在高中一、二年级学习时的理解是低层次的，在复习过程中要努力提高一个层次。

例如对力的概念的理解包括对具体的力(重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑兹力等)的概念的理解，也包括对一般、抽象的力的概念的理解，还包括力作用于物体产生不同的效果的理解等。我们需要从不同的角度来理解力的概念，我们在繁杂的力学问题中，在带电粒子在电场和磁场运动问题中，遇到各种各样的力，通过这些问题不断加深对不同性质的力的理解，也不断加深对抽象的普遍的力的概念的理解。如：

物体沿斜面下滑支持力不做功(斜面不动)，这是常见的情况，但不能得出支持力总不做功的错误结论。支持力的特点是方向垂直斜面，如斜面可动，支持力可以做正功，也可以做负功;

静摩擦力可以使物体加速，也可以使物体减速，可以做正功、做负功、不做功，但一对静摩擦力总不做功(做功代数和为零);

滑动摩擦力可以使物体减速，也可以使物体加速，可以做正功、做负功，但一对滑动摩擦力总做负功，系统克服一对滑动磨擦力做的功等于系统内能的增加量;

洛仑兹力的方向总跟速度垂直，总不做功，它只改变速度方向不改变速度大小，这是洛仑兹力的特点，其它的力都不具有这一特点;

力产生加速度，反之如果发现物体有加速度就判定一定是力产生的等等。

类似的问题很多，我们应该不断总结、归纳。

高考物理做题方法详解

1、会审题，理解题意是正确解答物理习题的前提，要迅速地理解题意，必须抓住题目中的关键字句，找出需要的已知条件和所求的物理量之间的关系，在必要时画出草图帮助理解题意。

2、分析物理过程，一个综合题，往往由若干彼此独立的子过程组合而成，这些过程又不是孤立的，他们之间存在着一定的制约关系，只要仔细分析物理过程，寻找到前后过程的联系，就能找到解决问题的途径。

3、选择合适的方法，从思维的角度看，供选择的方法包括分析法、综合法、假设法、取消法、反证法、递推法等等。从物理的角度看，供选择的方法包括模型化的方法、隔离分析的方法、等效变换的方法、叠加的思想方法、对称处理的方法、极端分析的方法等等。从数学的角度看，有代数法、几何方法，等等。

4、学会运用数学知识，根据物理规律列出问题中物理量的关系式，把物理问题转化为数学问题，实现了物理过程的数学化。列出物理量间的关系后，下面的任务就是采用的数学方法，准确地求出结果，注意运算的技巧可以简化运算程序，节省计算时间。

5、讨论验证结果，用量纲的方法检查结果;用数量级估算法检查结果;用特殊值假设法检查结果等。

高中物理良好学习习惯

1.形成正确的解题程序

无论是何种题型的物理习题，解题过程一般都要有以下几个基本的环节：读题、审题、情景、(对象)模型、规律、方程、求解讨论。一些同学解题时习惯于读题，找已知条件，找出要求的物理量，确定所用公式、定律，最后列出方程。其实用这种解题思路来解决物理问题是相当费时费力的。实践证明，只有规范地按照解决一般物理问题固有的解题程序，或者按照物理解题的基本模式进行操作，才有助于增强自己思维的条理性，最终达到解题程序自动化，有效地提高解题能力的目的。

2.养成画图的习惯

画示意图(力学中的受力图、运动情景图、v-t图，电学中的电路图，光学中的光路图等)是解决物理问题的重要方法和手段，是解答物理习题的法宝。示意图能直观清晰地展示物理情景，可将复杂的物理问题变得形象具体。画示意图的过程本身就是一种把握题意的思维过程，一条简单的线段，一幅简单的图象，往往就是打开思路的金钥匙，很多同学问老师问题，当老师画出了示意图时，待求问题往往也就迎刃而解便是明证。所以同学们从审题开始就应一边读题一边画图，养成习惯，这是学好物理、做好物理习题的“秘笈”之一。

3.学会题后反思

学好物理贵在领悟和理解，重在掌握物理解题思想和方法。解完题后，不能只管答案的对错，还应解后思考：题目涉及哪些知识点(模块)?解题的关键是什么?有哪些解法?能否将题目变通一下?经过这样反复思考和总结，同学们解决物理问题的能力定会不断提高。