高中物理萬有引力定律的知識點

高中各科目的學習對同學們提高綜合成績非常重要，大家一定要認真掌握，小編為大家整理了高中物理知識點（萬有引力定律），希望同學們學業有成!

萬有引力是由於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 萬有引力等於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6.6710的負11次方單位 Nm2 /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：

=2/T(週期)

如果行星的質量是m，離太陽的距離是r，週期是T，那麼由運動方程式可得，行星受到的力的作用大小為

mr^2=mr(4^2)/T^2

另外，由開普勒第三定律可得

r^3/T^2=常數k'

那麼沿太陽方向的力為

mr(4^2)/T^2=mk'(4^2)/r^2

由作用力和反作用力的關係可知，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'')(4^2)/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42，那麼可以表示為

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，而一隻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，由於天體的質量很大，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束縛在地球上，它使月球和人造地球衛星繞地球旋轉而不離去。

重力，就是由於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，都不考慮萬有引力的作用 。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1.1410^(-3)牛頓，相當於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4104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唯一的一種力。恆星的形成，在高溫狀態下不彌散反而逐漸收縮，最後坍縮為白矮星、中子星和黑洞 ， 也都是由於引力的作用，因此引力也是促使天體演化的重要因素。