1 天体运动知识点归类解析【问题一】行星运动简史1、两种学说（1）地心说 : 地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。支持者托勒密。（2）. 日心说： 太阳是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。（3）. 两种学说的局限性都把天体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美，最和谐的圆周运动，而和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。2、开普勒三大定律开普勒 1596 年出版《宇宙的神秘》一书受到第谷的赏识，应邀到布拉格附近的天文台做研究工作。 1600 年，到布拉格成为第谷的助手。次年第谷去世，开普勒成为第谷事业的继承人。第谷去世后开普勒用很长时间对第谷遗留下来的观测资料进行了整理与分析他在分析火星的公转时发现， 无论用哥白尼还是托勒密或是第谷的计算方法得到的结果都与第谷的观测数据不吻合。 他坚信观测的结果，于是他想到火星可能不是按照人们认为的匀速圆周运动他改用不同现状的几何曲线来表示火星的运动轨迹，终于发现了火星绕太阳沿椭圆轨道运行的事实。并将老师第谷的数据结果归纳出三条著名定律。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。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的面积相等。如图某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a ，近日点离太阳的距离为b ，过远日点时行星的速率为av ，过近日点时的速率为bv由开普勒第二定律，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，取足够短的时间t ，则有：tbvtavba2121①2 所以bavvab②② 式得出一个推论：行星运动的速率与它距离成反比，也就是我们熟知的近日点快远日点慢的结论。② 式也当之无愧的作为第二定律的数学表达式。第三定律： 所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期平方的比值都相等。用 a 表示半长轴， T 表示周期，第三定律的数学表达式为kTa23， k 与中心天体的质量有关即 k 是中心天体质量的函数)(23MkTa① 。不同中心天体 k 不同。 今天我们可以由万有引力定律证明：rTmrMmG2234得2234GMTr② 即24)(GMMk可见 k 正比与中心天体的质量 M 。① 式)(23MkTa是普遍意义下的开普勒第三定律多用于求解椭圆轨道问题。② 式2234GMTr是站在圆轨道角度下得出多用于解决圆轨道问题。为了方便记忆与区分我们不妨把 ① 式称为官方版开三，② 式成为家庭版开三。【问题二】：天体的自...
