行星的运动
高二物理 行星的运动
T 火星公转= 1.53 × 365=670 天
2.答：根据开普勒第二定律，卫星在近地点速度较大、 在远地点速度较小。
3.解：设通信卫星离地心的距离为r1，运行周 期为T1，月心离地心的距离为r2，月球绕地 球运行的周期为T2， 根据开普勒第三定律：
r r2 = 2 T T2
2 r1 T 1 1 =3 =3 2 = r2 T 27 9 2 1 2 2
3.36×1018 3.35×1018 3.31×1018
3.36×1018
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳 “最远”，绕太阳运 动的公转周期最长， 对吗？ 对
2、金星与地球都在 绕太阳运转,那么金 星上的一天肯定比24 小时短吗? 肯定
实际上行星绕太阳的运动很接近圆，在中 学阶段，可近似看成圆来处理问题，那么开普 勒三定律的形式又如何？ 1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆， 太阳处在圆心； 2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动 的角速度（或线速度大小）不变，即行星 做匀速圆周运动；
◎在天文学史上，开普勒 享有“天空立法者”的盛 誉。 ◎开普勒观念的基础是日 心说。 ◎1609年和1619年发表 了行星运动的三个定律。
开普勒（德国）
课堂训练
1、哈雷彗星最近出现的时间是1986年，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哪一年？
提供数据： （1）地球公转接近圆，彗星的运动轨道则是 一个非常扁的椭圆； （2）彗星轨道的半长轴R1约等于地球公转半 径R2的18倍。
第谷·布拉赫
把天体位置测量的误差由 10/ 减少到2/ • (2) 开普勒： • 真理超出希望 开普勒行星运动三定律
第 谷（丹麦）
[探究1]
太阳系的行星运动
太阳系的行星运动引言太阳系是位于银河系中的一个恒星系统，由太阳和围绕它运动的八大行星、数十颗卫星、小行星、彗星等组成。
本文将介绍太阳系中行星的运动特征。
行星运动的基本特征1. 公转：太阳系中的行星围绕太阳进行公转运动。
行星的公转轨道是椭圆形状，且近似处于同一平面上，这个平面称为黄道面。
行星的公转速度快慢与它们距离太阳的远近有关，距离太阳越近的行星公转速度越快。
2. 自转：除了公转外，行星还自身绕自身轴心进行自转。
每个行星的自转轴不一定垂直于黄道面，因此，行星的自转轴倾斜角度不同，这导致了行星的季节变化和极地的白昼与黑夜的交替。
3. 天体力学效应：行星之间的引力相互作用会产生天体力学效应，例如，引力会使行星轨道发生微小的扭曲和偏移。
此外，此类效应还对轨道周期和形状产生影响。
行星的基本运动规律1. 开普勒定律：开普勒通过研究天体运动得出了三个重要的定律。
- 第一定律：行星绕太阳公转的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
- 第二定律：行星在其椭圆轨道上的面积速率相等。
在离太阳较远的地方，行星运动较慢；在离太阳较近的地方，行星运动较快。
- 第三定律：行星公转周期的平方与它们距离太阳的平均距离的立方成正比。
2. 行星的轨道特征：行星的轨道离心率和倾角是行星运动的两个重要特征。
- 离心率：离心率描述了行星轨道的偏心程度，数值介于0和1之间。
离心率为0表示轨道是圆形的，离心率为1表示轨道是椭圆的。
- 倾角：倾角表示行星轨道与黄道面的夹角，数值介于0和90度之间。
倾角为0表示轨道与黄道面平行，倾角为90度表示轨道与黄道面垂直。
结论太阳系中的行星运动遵循开普勒定律和天体力学效应的影响。
行星围绕太阳进行公转，同时自身绕自转轴旋转。
行星的轨道离心率和倾角是行星运动的重要特征，不同行星的运动规律各异。
研究太阳系行星的运动对于深入了解宇宙规律具有重要意义。
参考文献- 张大维. (2003). 天文学通论（第五版）. 北京：高等教育出版社.- 杨勇，于风华，皮彪. (2004). 天体力学导论. 北京：北京天文台.- Seeds, M. A., & Backman, D. E. (2011). 星系宇宙学(第八版). 北京：科学出版社.。
行星的运动知识点总结
行星的运动知识点总结一、行星的运动形式行星的运动形式主要有直线运动、曲线运动和周期运动。
在行星运动中，直线运动主要表现为行星在空间中沿着直线轨迹运动，曲线运动表现为行星在空间中沿着曲线轨迹运动，周期运动表现为行星绕恒星运动，在一个周期内轨迹呈现出封闭的椭圆形或圆形。
1. 直线运动在天文学中，直线运动是指行星在空间中沿着直线轨迹做匀速直线运动。
这种运动形式主要在行星与其他天体碰撞或受到外力作用时出现，例如行星受到彗星或小行星的撞击，或者受到其他恒星的引力摆动等。
2. 曲线运动曲线运动是指行星在空间中沿着曲线轨迹做匀速或变速运动。
这种运动形式主要是由于行星受到恒星的引力作用而产生的，恒星的引力会改变行星的运动轨迹，使其呈现出曲线运动的特征。
3. 周期运动周期运动是指行星在恒星引力作用下围绕恒星做周期性运动。
这种运动形式最常见，主要表现为行星沿着椭圆轨道绕恒星运动，每一个周期内轨道呈现出封闭的椭圆形或圆形。
二、行星的轨道行星的轨道是其在空间中的运动轨迹，轨道的形状和方向受到恒星的引力和行星的速度影响。
根据行星的轨道形状和方向可以分为椭圆轨道、圆形轨道和双星轨道。
1. 椭圆轨道椭圆轨道是指行星围绕恒星运动时，轨道呈现出椭圆形状。
椭圆轨道主要由轨道长轴和轨道短轴两个参数决定，椭圆轨道的形状和方向与行星的速度、恒星的引力以及其他行星的干扰有关。
2. 圆形轨道圆形轨道是指行星围绕恒星运动时，轨道呈现出圆形状。
圆形轨道的特点是轨道长轴和轨道短轴相等，行星的运动方向与轨道平面法线垂直。
3. 双星轨道双星轨道是指行星围绕两颗恒星同时运动时，轨道呈现出双星形状。
在这种情况下，行星受到两颗恒星的引力作用，轨道形状和方向受到恒星质量和相对位置的影响。
三、行星的速度行星的速度是指行星在空间中的运动速度，其大小和方向受到恒星的引力和行星自身的质量和惯性等因素的影响。
根据行星的速度可以分为径向速度和切向速度。
1. 径向速度径向速度是指行星在轨道上沿着轨道半径方向的运动速度，与行星和恒星之间的相对运动有关。
行星的运动知识点
精心整理
近日点 远日点6.1行星的运动
一。
开普勒三大定律
①开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
（椭圆定律） 【牢记】：不同行星绕太阳运行的椭圆轨道不一样，但这些轨道有一个共同的焦点，即太阳所处的位置。
②开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的
面积．（面积定律）
【牢记】
【牢记】二、【牢记】开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运动，同时它适用于所有的天体运动。
天体，k T
R =23
中的k 值不一样。
如金星绕太阳的23T R 与地球绕太阳的23T R 是一样的，因为它们的中心天体一样，均是太阳。
但月球绕地球运动的23T R 与地球绕太阳的23
T
R 是不一样的，因为它们的足以天体不一样。
b) 开普勒定律是根据行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律．它们每一条都是经验定律，都是从行星运动所取得的资料中总结出来的规律．开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容，不涉及力学原因。
c) 开普勒关于行星运动的确切描述，不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据，更澄清了人们对天体运动神秘、模糊的认识，同时也推动了对天体动力学问题的研究．
d)。
行星的运动
十七行星的运动1 行星运动定律行星运动定律是行星绕太阳公转所遵循的规律。
它是德国天文学家克普勒根据丹麦天文学家第谷·布拉赫等人的观测资料与星表以及他自己的观测分析出来的，也称为开普勒三定律。
内容是：第一定律（轨道定律），所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
（见下图）第二定律（面积定律），任何一颗行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
这两条定律于1609年发表在克普勒出版的《新天文学》中。
第三定律（周期定律）：行星绕太阳公转周期T 的平方与其轨道半长径R的立方成正比。
用公式表示为：R3/T2=k，式中k为常数。
2 行星的视运动行星是太阳系的天体。
它们的视运动含有三种成分，一是地球自转造成的周日视运动，二是地球公转运动，三是行星自身绕太阳公转运动。
因此地面观测者在天球上见到的行星存在着两种视运动，一是相对于恒星的视运动，一是相对于太阳的视运动。
前者不断改变它们相对于恒星的位置，因此行星在恒星背景上的运动与太阳和月球的运动很不相同：太阳和月球的运动方向始终是朝东的，而行星则有时朝东，有时朝西。
（见右图）行星的顺行、逆行和留行星相对于恒星的视运动具有如下特点：⑴各个行星视运动的轨迹均在黄道附近。
图A⑵行星大部分时间在天球上是自西向东运动的，即赤经在增加，这与太阳在天球上周年视运动方向一致，故叫“顺行”，小部分时间自东向西运动，即赤经在减小，这与太阳在天球上周年视运动方向相反，故称“逆行”。
⑶由顺行转为逆行或者由逆行转为顺行的短时间内，行星在天球上的位置停止不动，称为“留”，在“留”附近，行星相对于恒星背景的运动是缓慢的；⑷行星视运动有周期性。
◆内行星和外行星按照行星轨道相对于地球轨道的位置，可将行星分为内行星和外行星。
位于地球轨道内的水星和金星称为“内行星”，位于地球轨道外的火星、木星、土星、天王星和海王星称为“外行星”。
内行星总在太阳附近来回摆动，摆动的角距离有一定范围。
太阳系中行星运动的规律
太阳系中行星运动的规律太阳系是以太阳为中心的天体系统，由恒星、行星、恒星碎片、流星、彗星等物体组成，其中行星是太阳系中最重要的组成部分之一。
在太阳系中，行星的运动规律是非常有规律的，下面我来详细的讲解一下。
一、行星的运转与公转太阳系中的行星是以圆形轨道绕太阳公转运动的，同时还有自身的自转运动。
整个太阳系中的所有行星共同绕着太阳公转运动，这个公转的运动轨迹被称为椭圆轨道。
这里需要解释的是，椭圆轨道指的是一个标准的较完美的椭圆，而实际上行星的椭圆轨道很难完全符合这个标准。
还有一点需要说明的是，在一个行星公转一周后，它的一年才过去了，这是因为太阳系中不同行星的轨道尺寸和速度不同导致的。
二、行星的轨道与速度行星的运动速率不是恒定不变的，随着它们在椭圆轨道中行迹不断变化，它们的运动速度也随之变化。
当行星处于距太阳较远的轨道离心率较大时，它的移动速度会变慢；而当行星处于距离太阳较近的轨道时，它的移动速度会加快。
这些不断变化的速度造成了行星运动的交错和错位。
根据科学家们的研究显示，行星的轨道都处于一个基本共同的平面上，这个平面被称为“黄道面”。
而行星在黄道面上的距离和速度变化导致了许多有趣的现象，如双星、太阳风等。
三、行星的周期行星的轨道周期是指行星绕太阳公转所需的时间。
根据卫星observing the Transit of Exoplanets (TRAPPIST) 反复测量的行星周期显示，行星的周期与它的轨道半径的平方成正比关系，这意味着轨道越大，公转周期越长。
四、行星的距离太阳系中的行星距离太阳的距离是必定值。
在我们的太阳系中，行星和太阳的距离是可变的，这可能是因为它们的轨道是非常复杂的而造成的。
行星的轨道是由许多复杂因素和力量相互作用而成的，它们的轨道可能受到外力的影响，如尘埃和彗星的撞击等。
总之，太阳系中行星的运动轨迹和周期不仅仅是计算出来的数字，背后还蕴含着复杂的物理学原理和力量相互作用。
行星的自转和公转速率、轨道以及距离等因素决定了行星的运动轨迹和很多有趣的现象，这些现象深深吸引着人们的好奇心。
高一物理《行星的运动》课件
总结词
牛顿万有引力定律解释了行星之间的相互作用力，是理解天体运动的关键。
详细描述
牛顿万有引力定律指出任何两个物体都相互吸引，引力的大小与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。这个定律不仅适用于行星和太阳之间的相互作用，也适用于其他天体之间的相互作用。
总结词
行星轨道的数学描述提供了精确预测行星位置和运动轨迹的方法。
行星运动定律
行星绕太阳运动的规律可以用开普勒三定律来描述，即椭圆轨道定律、面积定律和周期定律。这些定律是理解行星运动的基础。
行星运动的规律
开普勒三定律揭示了行星绕太阳运动的规律，是理解行星运动的基础。
总结词
开普勒第一定律，也称椭圆定律，指出行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于其中一个焦点。开普勒第二定律，也称面积定律，指出在相等的时间内，行星与太阳的连线扫过的面积相等。开普勒第三定律，也称周期定律，指出行星绕太阳运动的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
对地球科学的影响
行星运动的研究是探索宇宙的重要途径之一，通过研究行星运动，可以了解太阳系的起源、演化以及宇宙的尺度等。
探索宇宙的途径
行星轨道
行星绕太阳运动的路径称为轨道，通常呈椭圆形。轨道的特性参数包括偏心率、倾角、近地点和远地点等。
天体坐标系
为了描述行星和其他天体的位置和运动，需要建立天体坐标系，如赤道坐标系、黄道坐标系等。
详细描述
行星轨道的数学描述通常使用椭圆方程、抛物线方程、双曲线方程等几何学和解析几何学的知识。通过这些方程，我们可以精确地计算出任意时刻行星的位置、速度和加速度等物理量。此外，这些方程还可以用来研究行星之间的相互作用力和动力学系统等问题。
行星运动的物理原理
牛顿第二定律
行星的运动
行星的运动一、基本知识1.两种学说托勒密的地心说：地球是宇宙的中心，并且静止不动，太阳、月球以及其他行星围绕地球做圆周运动。
哥白尼的日心说：太阳静止不动，地球和其他行星都围绕太阳做圆周运动。
2.开普勒三定律：开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
（卫星绕行星运动的规律与行星绕太阳运动的规律是相同的，多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心位置）开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
（行星在离太阳较近的地方，运行速度大；r1v1=r2v2）开普勒第三定律（周期定律）：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。
（a 3T2=k,k是一个常数，对于绕同一中心天体运动的行星来说，k的大小与行星无关，只与中心天体的质量有关，中心天体不同，k不同）3.延伸追击相遇问题（发现新卫星、冲日现象）：核心就是(2πT1−2πT2)t=kπ，k=1,2,3…二、例题1.（多选）根据开普勒行星运动定律，以下说法中正确的是（）A.行星沿椭圆轨道运动，在远日点的速度最大，在近日点的速度最小。
B.行星沿椭圆轨道运动，在远日点的速度最小，在近日点的速度最大。
C.行星运动的速度大小是不变的。
D.行星的运动是变速曲线运动。
2.理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。
对于开普勒第三定律的公式a 3T2=k，下列说法正确的是（）A.公式只适用于轨道是椭圆的运动B.公式中的T为天体的自转周期C.公式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体公转的行星（或卫星）无关。
D.若已知月球与地球之间的距离，根据开普勒第三定律的公式可求出地球与太阳之间的距离。
3.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三.开普勒对行星运动的研究
1. 古人认为天体运动是匀速圆周运动
原因:无论”地心说”也好,”日心说”也好, 古人 认为天体的运动都是很神圣的,认为天体运 动必然是最完美,最和谐的匀速圆周运动.
2.开普勒对天体做匀速圆周运动产生怀 疑的原因?
开普勒用天体做匀速圆周运动的观点所得 的结论和第谷所观察的数据存在至少8’的 角度误差,但当时公认观测数据的误差不超 过2’,也就是说,这6’的误差产生的原因可能 是对天体运动的观点存在问题,因此产生了 对天体运动是匀速圆周运动这一 离太阳近时速度快，离太阳远时．速度慢
B
３．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴 的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．
地球 F F R
R 2 k T
比值k是与行星无 关而只与太阳质 量有关的恒量．
3
需要注意： （1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只 不过此时比值 k 是由中心天体质量所决定的另一恒 量． （2）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行 星是做匀速圆周运动． （3）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归 纳出来的规律，它们每一条都是经验定律，都是从
3. 开普勒对天体运动的观点
开普勒对天体运动的观点总结起来可以归 纳为开普勒三大定律.
四、开普勒三定律
１．开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的 轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点 上．
地球
F F
R
开普勒第二定律
（面积定律）
对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在
相等的时间内扫过相等的面积。 若tAB= tCD = tEK ，则sAB= sCD = sEK D SCD
观察行星运动所取得的资料中总结出来的．
例题：
1、下列说法正确的是（ ） A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星都绕地球 运动 B．太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运动 C．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说和地心说都是错误的 正确答案为C．日心说是正确的，地心说是错误的， 日心说认为太阳不动，而太阳系本身在宇宙中不停地运 动着．
一、地心说
• 托勒密于公元二世纪， 提出了自己的宇宙结构 学说，即“地心说”. • 地心说认为地球是宇宙 的中心，是静止不动的， 太阳、月亮及其他的行 星都绕地球运动． • 地心说直到16世纪才被 哥白尼推翻.
托勒密
二、日心说
• 哥白尼在16世纪提出 了日心说． • 日心说认为太阳是静 止不动的，地球和其 他行星都绕太阳运 动． • 1543 年哥白尼的《天 体运行论》 出版，书 中详细描述了日心说 理论.
2、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（D ） A、所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动。
B、行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处。
C、离太阳越近的行星运动周期越长。 D、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期 的二次方的比值都相等。
小结：
• 日心说战胜地心说．
• 开普勒行星发现的行星运动定律为研究行星的 运动提供了依据．
1
行星的运动
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
启示： 在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、 形态各异的天体，如月亮、地球、太 阳、夜空中的星星……由这些天体组 成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望 了解、不断探索的领域。关于天体的 运动，历史上有过不同的看法.