高三資料1:萬有引力——克卜勒三大定律

2021-02-15 禾高物理

摘要:萬有引力及重力相關問題,是新高考考察選擇題常見知識點,縱觀幾年高考考題特點。用特殊法、極限法等非常規思維總能見到奇效。

克卜勒定律是總結行星運動的觀察結果而總結歸納出來的規律,它們每一條都是經驗定律,都是從觀察行星運動所取得的資料中總結出來的。

教師指引:克卜勒三大定律,軌道定律通過分析數據用初等數學方法還是比較容易觀察出來。而克卜勒老師弟谷留給其大量觀察資料,而在深山之處能寂寞8年之久,最後修成正果。

禾高物理認為,其更重要的是第二定律面積定律在還沒有微積分情況下,沒有現代數學工具情況下能推導出面積速度定律還真是神奇了。以至於後來牛頓用微積分加其邏輯思維出來的引力大小跟距離平方成為反比。而還不能通過實驗驗證有異曲同工之妙。

同樣,克卜勒第三定律周期定律,是涉及到太陽質量的一個函數a3/T2=GM/4pi2這個公式,以表述天體運動中的奧妙。

小結:而作為高中生的高考中考試內容,大多數總結為橢圓變為正圓,面變為勻速圓周運動進行處理。

例題1:飛船沿半徑為R的圓周繞著地球運動,其運動周期為T。如果飛船沿橢圓軌道運動直至要下落返回地面,可在軌道的某一點A處將速率降低到適當數值,從而使飛船沿著以地心處將速率降低到適當數值,軌道與地球表面相切於B 點。求飛船由A 點運動到B點的時間。( 圖中R 0 是地球半徑)

例題2:

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