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【中图分类号】G633.7
《万有引力与航天》这一章是高中物理中重要的一节内容，英国伟大的物理学家牛顿提出了著名的万有引力定律，从而将什么莫测的天体运动与自然物体运动得以统一，这是人类科学认识的重大突破和飞跃，使得人们能够客观认识天体的运动的客观规律，也开创了人们认识宇宙的新纪元，然而，在学习有关万有引力定律的问题在同学们的认识中还存在一些模糊的概念或盲区，我们就来探讨一些关于这些方面的问题。
1. 万有引力定律与开普勒定律
德国天文学家开普勒，是著名天文学家第谷的学生兼助手。1601年第谷逝世后，开普勒整理了第谷的大量天文观测资料，并在这些观测资料的基础上，发现并总结出了后来称为开普勒定律的行星运动的三大定律，成为半个多世纪后牛顿万有引力定律的重要基础之一。
牛顿根据向心力公式和开普勒第三定律推导出了平方反比关系，牛顶证明，由面积速度定律可以得出物体受中心力作用，由轨道定律可以得出这个力是吸引力，由周期定律可以得出这个吸引力与半径的平方成反比，牛顿把在月球上得到的结果推广到行星运动上去，并进一步得出所有物体之间都存在着万有引力的结论，这个引力同相互吸引的物体的质量成正比，同他们之间的距离的平方成反比。他根据这个定律建立了天体的数学理论，从而把天体的运动纳入到统一的力学理论中。因此开普勒定律为牛顿的万有引力定律奠定了重要的基础。
2. 万有引力与万有引力定律
万有引力是牛顿的重大发现，自然界中任何具有质量的物体之间都有相互吸引力，这种引力称之为万有引力。
而万有引力定律是牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的，定律指出了计算两物体间万有引力定量关系，即：两物体间引力大小与两物体的质量乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比，而与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。
总之，万有引力是某种性质的力，万有引力定律是计算两物体间万有引力的定律，任何物体间均存在万有引力，而定律是有适用条件的，严格地适用两质点间万有引力的计算。
3. 万有引力定律与卡文迪许实验
牛顿解决了万有引力与物体质量以及它们之间的距离关系，但无法计算出两天体之间的万有引力大小，但他不知道引力常量G的值。英国物理学家卡文迪许根据牛顿提出的直接测量两个物体间的引力的想法，采用扭秤法第一个准确地测定了引力常数，测定实验的论文发表在1798年《哲学学报》第17卷，使万有引力定律得以圆满。
卡文迪许实验室是英国剑桥大学的物理实验室，剑桥大学建于1209年，历史悠久，与牛津大学同为英国著名的高等学府。卡文迪许实验室的创始人是著名的物理学家、电磁场理论的奠基人麦克斯韦。
卡文迪许实验室被称为诺贝尔奖的摇篮，出现了大批诺贝尔奖的获得者，我们比较熟悉的如发现电子的汤姆逊、著名的α粒子散射实验即发现质子的卢瑟福、发现中子的查德威客及成功实现电子衍射的G.P.汤姆逊等著名物理学家。
4. 万有引力与重力
地球对于物体的吸引力，是万有引力的一种表现，如果M表示地球质量，R表示地球半径，用m表示地球上物体的质量，根据万有引力定律，物体在地球表面受到的万有引力。
物体的重力式由万有引力引起的，但物体的重力并不等于地球对物体的吸引力，这是因为地球在不停的自转，地球上的一切物体都随着地球的自转而绕着地轴做匀速圆周运动，这就需要向心力，其方向就是垂直指向地轴的，其大小是F1=mω2r，式中的r是物体距地轴的距离，ω是地球自转的角速度，向心力F1是万有引力F的一个分力，万有引力的另外一个分力就是物体的重力mg，即万有引力是物体所受重力和向心力的矢量和。
在不同纬度，物体做匀速圆周运动的角速度ω相同，而物体作圆周运动的半径r不同，由F1=mω2r可以知道，同一个物体随着地球自转所需的向心力，在不同纬度的地方是不同的，他随着纬度的增加而减小，在赤道最大而两极是最小的（等于零），所以同一物体在不同纬度其重力是不同的。
地球上物体重力的变化规律：
① 赤道上，物体的重力与万有引力在同一条直线上，即F万=mg+F向心力。
② 在两极处，物体随地球自转所需的向心力为0，所以F万=mg。
③ 地面上的同一物体所受重力从赤道到两极随着纬度的升高而逐渐增大。
④ 同一緯度处，同一物体所受重力随着物体离地高度越大，r越大，所受的重力越小。
⑤ 由于物体随着地球自转所需的向心力较小，所以一般认为在地面上的物体所受重力与物体所受万有引力近似相等。
以上是我们在学习《万有引力与航天》这一章时常常遇到的比较模糊的概念，相信通过我们今后的学习，我们能有更深一步的认识，随着我国航天事业的不断发展，我国航天技术的不断进步，我们还会有更多规律等着我们去探索。
《万有引力与航天》这一章是高中物理中重要的一节内容，英国伟大的物理学家牛顿提出了著名的万有引力定律，从而将什么莫测的天体运动与自然物体运动得以统一，这是人类科学认识的重大突破和飞跃，使得人们能够客观认识天体的运动的客观规律，也开创了人们认识宇宙的新纪元，然而，在学习有关万有引力定律的问题在同学们的认识中还存在一些模糊的概念或盲区，我们就来探讨一些关于这些方面的问题。
1. 万有引力定律与开普勒定律
德国天文学家开普勒，是著名天文学家第谷的学生兼助手。1601年第谷逝世后，开普勒整理了第谷的大量天文观测资料，并在这些观测资料的基础上，发现并总结出了后来称为开普勒定律的行星运动的三大定律，成为半个多世纪后牛顿万有引力定律的重要基础之一。
牛顿根据向心力公式和开普勒第三定律推导出了平方反比关系，牛顶证明，由面积速度定律可以得出物体受中心力作用，由轨道定律可以得出这个力是吸引力，由周期定律可以得出这个吸引力与半径的平方成反比，牛顿把在月球上得到的结果推广到行星运动上去，并进一步得出所有物体之间都存在着万有引力的结论，这个引力同相互吸引的物体的质量成正比，同他们之间的距离的平方成反比。他根据这个定律建立了天体的数学理论，从而把天体的运动纳入到统一的力学理论中。因此开普勒定律为牛顿的万有引力定律奠定了重要的基础。
2. 万有引力与万有引力定律
万有引力是牛顿的重大发现，自然界中任何具有质量的物体之间都有相互吸引力，这种引力称之为万有引力。
而万有引力定律是牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的，定律指出了计算两物体间万有引力定量关系，即：两物体间引力大小与两物体的质量乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比，而与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。
总之，万有引力是某种性质的力，万有引力定律是计算两物体间万有引力的定律，任何物体间均存在万有引力，而定律是有适用条件的，严格地适用两质点间万有引力的计算。
3. 万有引力定律与卡文迪许实验
牛顿解决了万有引力与物体质量以及它们之间的距离关系，但无法计算出两天体之间的万有引力大小，但他不知道引力常量G的值。英国物理学家卡文迪许根据牛顿提出的直接测量两个物体间的引力的想法，采用扭秤法第一个准确地测定了引力常数，测定实验的论文发表在1798年《哲学学报》第17卷，使万有引力定律得以圆满。
卡文迪许实验室是英国剑桥大学的物理实验室，剑桥大学建于1209年，历史悠久，与牛津大学同为英国著名的高等学府。卡文迪许实验室的创始人是著名的物理学家、电磁场理论的奠基人麦克斯韦。
卡文迪许实验室被称为诺贝尔奖的摇篮，出现了大批诺贝尔奖的获得者，我们比较熟悉的如发现电子的汤姆逊、著名的α粒子散射实验即发现质子的卢瑟福、发现中子的查德威客及成功实现电子衍射的G.P.汤姆逊等著名物理学家。
4. 万有引力与重力
地球对于物体的吸引力，是万有引力的一种表现，如果M表示地球质量，R表示地球半径，用m表示地球上物体的质量，根据万有引力定律，物体在地球表面受到的万有引力。
物体的重力式由万有引力引起的，但物体的重力并不等于地球对物体的吸引力，这是因为地球在不停的自转，地球上的一切物体都随着地球的自转而绕着地轴做匀速圆周运动，这就需要向心力，其方向就是垂直指向地轴的，其大小是F1=mω2r，式中的r是物体距地轴的距离，ω是地球自转的角速度，向心力F1是万有引力F的一个分力，万有引力的另外一个分力就是物体的重力mg，即万有引力是物体所受重力和向心力的矢量和。
在不同纬度，物体做匀速圆周运动的角速度ω相同，而物体作圆周运动的半径r不同，由F1=mω2r可以知道，同一个物体随着地球自转所需的向心力，在不同纬度的地方是不同的，他随着纬度的增加而减小，在赤道最大而两极是最小的（等于零），所以同一物体在不同纬度其重力是不同的。
地球上物体重力的变化规律：
① 赤道上，物体的重力与万有引力在同一条直线上，即F万=mg+F向心力。
② 在两极处，物体随地球自转所需的向心力为0，所以F万=mg。
③ 地面上的同一物体所受重力从赤道到两极随着纬度的升高而逐渐增大。
④ 同一緯度处，同一物体所受重力随着物体离地高度越大，r越大，所受的重力越小。
⑤ 由于物体随着地球自转所需的向心力较小，所以一般认为在地面上的物体所受重力与物体所受万有引力近似相等。
以上是我们在学习《万有引力与航天》这一章时常常遇到的比较模糊的概念，相信通过我们今后的学习，我们能有更深一步的认识，随着我国航天事业的不断发展，我国航天技术的不断进步，我们还会有更多规律等着我们去探索。