黄金代换公式适用范围是：
1、黄金代换只适用于不自转或自转很慢的天体，因为在这些天体的表面可以认为万有引力完全提供重力。在自转很快的天体表面万有引力要提供重力和向心力，所以GMm/(R^2)=mg不成立，黄金代换不适用。
2、黄金代换适用于万有引力完全提供重力天体。黄金代换式”：指在理想天体前提下，物体在天体表面的重力大小等于天体对物体的万有引力大校设天体表面一个物体质量为m，天体质量为M，g为天体表面的重力加速度，R为天体半径，r为轨道半径。
为什么叫黄金代换公式：
1、因为这个公式把万有引力常数和自由落体加速度常数联系到一起了，这是同一事物的两个不同方面，人们觉得这种统一理论很牛逼，称之曰黄金。
2、在卡文迪许测出引力常量G之前，这个公式可以直接用来替换未知的G，价值堪比黄金，所以叫黄金代换公式。
黄金代换式可用的三种情况：1、 地球两极的物体总是成立的。
2、 如果忽略旋转，则对于地球表面任何地方的对象也是如此。
3、对于轨道速度为第一宇宙速度的人造卫星也是如此。 高中课本中的近地卫星可以看作是第三种情况，可以使用。 地球和月亮都可以，但是g不能代替9.8。 地球和月球之间计算g很麻烦，失去了黄金替代的简洁含义。
拓展资料：
1、理想情况下，天体表面上物体的重力等于天体对物体的重力。假设天体表面物体的质量为m，中心天体的质量为m，G为天体表面的引力加速度，R为天体的半径，已知引力为常数为 g（近似值），则：随着R的增加，只有周期变大，其他物理量变小。
2、需要注意的是，黄金代换只适用于不自转或自转很慢的天体，因为在这些天体的表面，可以认为万有引力完全提供了引力。在快速旋转的天体表面，引力需要提供重力和向心力，所以GMM/(R^2)=mg不成立，黄金替代不适用。
3、目前，黄金替代不能直接用于高考简答题。我们必须写出原始公式 GMM / (R ^ 2) = mg 然后 GM = GR ^ 2。
4、常见解题情况：有两颗卫星绕同一颗恒星运行，由公式可得因为它绕同一颗恒星运行，所以质量m是一样的。可以看出G与距离（到球心）的平方成反比。 H是卫星到恒星表面的距离，有两颗卫星绕不同的恒星运行，可以从公式中得到。情况二，因为 m 不同，例如，同一颗恒星（或同一颗）分别绕火星和地球运行。给定不同的条件，可按此公式计算。很多时候，黄金替代的重要性在于它可以大大缩短思维路径，更快地找到解决问题的起点。有了上面的思路，我们就可以进一步推导出解决行星内部加速度的方法了。首先，我们需要明确，问题必须是根据行星表面天体的相关数据，求解行星内部某一点的加速度。我们可以想象这是一个新的天体，然后进一步判断属于上述哪种情况。
5、可以看出，这等价于情况2，即M不同。D是从内点到行星表面的距离。提示：开普勒三定律椭圆乘积期（三字记忆）椭圆定律：所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上。 （解决问题的常识）面积定律：在同一时间间隔内，行星与太阳连线所扫过的面积相等。 （可用于证明和比较太阳最远端与最近端的速度，极限法）周期律（调和律）：所有行星围绕太阳运行的恒星时间（周期）的平方与其轨道半长轴的立方成正比。 （也就是说，两个天体绕同一个行星运行的比率K相同）
在理想天体前提下，物体在天体表面的重力大小等于天体对物体的万有引力大小。设天体表面一个物体质量为m，天体质量为M，g为天体表面的重力加速度，R为天体半径，r为轨道半径。GMm/(R^2)=mg
消去等式两边的m得到：
GM=gR^2
该式称为“黄金代换”（或“黄金代换公式”）。其中G为万有引力常量，R为中心天体半径，M为中心天体质量，g为中心天体表面的重力加速度。
万有引力常量约为G=6.67x10^-11 (N·m^2 /kg^2)
同理可得GMm/r^2=mv^2/r v=(GM/r)^1/2
GMm/r^2=mω^2r ω=(GM/r^3)^1/2
GMm/r^2=m4π^2r/T^2 T=2π(r^3/GM)^1/2
随着r增大，只有周期变大，其余物理量变小。
