行星的运动

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.哥白尼

第谷,1576 年,在丹麦 国王的资助 下,建立天 文台.被称 为“星学之 王”.

1609年开普勒在《新天文学》 一书中公布了开普勒第一、第二 定律，1619年又公布了开普勒第 三定律。 被称为“天空的立法者

开普勒

三、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

2.开普勒第二定律：对于每一个行星，太阳和 行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等.

F

F

离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢.

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.3

地球 F F R

R 2 k T比值k是与行星无 关而只与太阳有 关的恒量.

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 是由行星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，都是从观察行星 运动所取得的资料中总结出来的.

例题一：

木星绕太阳转动的周期为地 球绕太阳转动的周期的12倍, 则木星绕太阳运动的轨道半 长轴约为地球绕太阳半长轴 的几倍?

例题二：

某一人造卫星绕地球做匀速 圆周运动,其轨道半径为月球 绕地球轨道半径的1/3,则卫 星运行的周期大约是多少?

例题三：

月球环绕地球运动的轨道半径 约为地球半径的60倍，运行周 期约为27天。应用开普勒定律 计算：在赤道平面内离地面多 少高度，人造地球卫星可以随 地球一起转动，就像停留在天 空中不动一样.