行星的运动(理)

1、 地球是宇宙的中心地球是宇宙的中心, ,并且静并且静止不动止不动, ,一切行星围绕地球做一切行星围绕地球做圆周运动圆周运动一、历史回顾1、地心说、地心说 托勒密生于约公元90年埃及的托勒马达伊,父母都是希腊人。公元127年， 年轻的托勒密被送到亚历山 （现属埃及）大去求学。在那里，他阅读了不少的书籍，并且学会了天文测量和大地测量。他曾长期住在亚历山大城，直到151年。托勒密的著作集古希腊天文学之大城，168年去世。一生著述甚多。其中天文学大成提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”。哥白尼哥白尼2 2、日心说、日心说哥白尼哥白尼14731473年年2 2月月1919日出生于波日出生于波兰兰. .

2、哥白尼并不是一位职业天文学哥白尼并不是一位职业天文学家，他的成名巨著是在业余时间完家，他的成名巨著是在业余时间完成的。成的。他他4040岁时提出了岁时提出了“日心说日心说”。在朋友中散发一份简短的手稿，初在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长哥白尼经过长2 2年的观察和计算终年的观察和计算终于完成了他的伟大著作天体运行于完成了他的伟大著作天体运行论。论。哥白尼哥白尼2、日心说 太阳是宇宙的中心太阳是宇宙的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行一切行星都围绕太阳做匀速星都围绕太阳做匀速圆周运动。圆周运动。哥白尼哥白尼2、

3、日心说开普勒开普勒二、开普勒三定律将一条绳的两端固定将一条绳的两端固定在两个定点（图钉）在两个定点（图钉）上，以铅笔紧贴绳子上，以铅笔紧贴绳子滑动，使绳始终保持滑动，使绳始终保持张紧状态所画出的轨张紧状态所画出的轨迹即为椭圆。这两个迹即为椭圆。这两个定点称为此椭圆的两定点称为此椭圆的两个焦点。个焦点。O O点为对称中点为对称中心点心点,OM,OM称为半长轴；称为半长轴；OROR称为半短轴称为半短轴. .二、开普勒三定律 2、对于任意一个行星来说，它和太、对于任意一个行星来说，它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积积开普勒开普勒3、所有行星的轨道的半长轴的三

4、次、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方的比值（方跟它公转周期的二次方的比值（k）都相等都相等公式：公式：32()ak kT值 为 常 量开普勒第三定律开普勒第三定律 注意：注意： 比值比值k是一个与行星本身无关的物理是一个与行星本身无关的物理 行星绕太阳运动都符合：行星绕太阳运动都符合：对于地球和木星，就有：对于地球和木星，就有：kTRTR2323木木地地几点说明几点说明对于同一个行星的不同卫星，它们对于同一个行星的不同卫星，它们也符合运动规律：也符合运动规律： 月球人造卫星以及其他行星的卫星不月球人造卫星以及其他行星的卫星不是绕太阳运动，它们和行星的运动比是绕太阳运动，它们和

5、行星的运动比较，较，3322RRTT行卫卫行32RKT1.1.行星绕太阳运动的轨道近似为行星绕太阳运动的轨道近似为圆圆，太阳，太阳处在处在圆心圆心。2.2.对某一行星来说，它绕太阳做对某一行星来说，它绕太阳做匀速圆周匀速圆周运动。运动。3.3.所有行星所有行星轨道半径轨道半径的三次方跟它的的三次方跟它的公转公转周期的二次方的比值都相等，即周期的二次方的比值都相等，即 r r3 3/T/T2 2=k=k例例1.1.有两个人造地球卫星，它有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比们绕地球运转的轨道半径之比是是1 1：2 2，则它们绕地球运转的，则它们绕地球运转的周期之比为周期之比为 。221

6、12:T T 例例2两个行星的质量分别是两个行星的质量分别是m1、m2，它们绕太阳运行的轨道半长，它们绕太阳运行的轨道半长轴分别是轴分别是R1和和R2，则它们的公转，则它们的公转周期之比为多少？周期之比为多少？ 例例3 宇宙飞船围绕太阳在近似圆形宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的球轨道半径的9倍，则宇宙飞船倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是绕太阳运行的周期是 （ ）A3年年 B9年年 C27年年 D81年年例例4 哈雷彗星最近出现的时间是哈雷彗星最近出现的时间是1986年，年，天文学家哈雷预言，这颗彗星将每隔一定天文学家哈雷预言，这颗彗星将每隔一定时间就会出现，请预算下一次飞近地球是时间就会出现，请预算下一次飞近地球是哪一年？哪一年？ 提供数据：提供数据：（1）地球公转接近圆，彗星的