行星沖日會合周期

1、行星沖日會合周期,山西省臨縣一中 高玉清2014年8月2日,,,,,總星系,銀河系,太陽系,天體系統(tǒng)的隸屬關(guān)系,地月系,天體系統(tǒng)的層次,奇特的天文現(xiàn)象,凌日：內(nèi)行星（水星、金星）當(dāng)行星運行到太陽和地球之間時出現(xiàn)的天文現(xiàn)象稱凌日。,凌日發(fā)生時地球上的觀測者可看到日面上有一小黑點緩緩移動。如：當(dāng)金星與太陽、地球排成一條直線時，就會發(fā)生金星凌日。,奇特的天文現(xiàn)象,沖日：某一外行星（火、木、土、天王、海王、）、地球、太陽成一直線的狀態(tài)叫“

2、沖”。如果這時又距地球最近則稱為“大沖”。這時的行星最亮，整夜可見，最宜于觀測。,太陽,地球,行星,,,奇特的天文現(xiàn)象,例:2014年高考理綜測試題（課標(biāo)I）物理試題19,19．太陽系各行星幾乎在同一平面沿同一方向繞太陽作圓周運動。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\動到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”。據(jù)報道2014年各行星沖日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；

3、10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表，則下列判斷正確的是  地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 軌道半徑 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A．各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象 B．在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日 C．天王星 兩次沖日時

4、間間隔為土星的一半 D．地外行星中，海王星相鄰兩次沖日時間間隔最短,,解析：本題考查開普勒行星運動第三定律，中等難度。設(shè)從某次沖日到下次沖日的時間間隔為t，地球的公轉(zhuǎn)半徑為R，周期為T，地外行星的軌道半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為 。某行星連續(xù)兩次沖日時間t里，地球多公轉(zhuǎn)一周，故有 。由開普勒第三定律有 ，代入地球公轉(zhuǎn)周期 =1年，解得 年。由此可知，地外行

5、星的沖日間隔都大于1年，不可能每年都沖日。海王星沖日間隔最短；代入數(shù)據(jù)可知，木星的沖日間隔為年，因此，在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日。天王星兩次沖日時間間隔不等于土星的一半。選項AC錯誤，BD正確。,,,拓展: 太陽系各行星幾乎在同一平面沿同一方向繞太陽作圓周運動。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\動到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”

6、行星沖日會合周期公式: 1/會合周期=1/內(nèi)行星周期-1/外行星周期 即: (因 ),,,這是一個非常簡潔漂亮的公式： 會合周期的倒數(shù)等于快慢行星周期倒數(shù)之差。宇宙背后完美的規(guī)律性令人傾倒折服。,由上式可知，內(nèi)外行星越接近地球，其公轉(zhuǎn)周期 與地球越接近，其會合周期t就越大。當(dāng)行星公轉(zhuǎn)周期 =地球公轉(zhuǎn)周期T 時，其會合周期

7、t→∞ 。 相反，地球內(nèi)外行星越遠(yuǎn)離地球，其公轉(zhuǎn)周期 與地球公轉(zhuǎn)周期T越遠(yuǎn)離。因此，其會合周期越小。當(dāng)行星公轉(zhuǎn)半徑r →∞時,公轉(zhuǎn)周期 →∞，其會合周期最小,t→地球公轉(zhuǎn)周期T 。 式中T是地球的公轉(zhuǎn)周期.T =365.2596 是行星公轉(zhuǎn)周期, t是會合周期。,,,,太陽系內(nèi)8大行星公轉(zhuǎn)周期水星： 0.24年（88日）金星： 0.62年（225日）地球： 1年（3

8、65日）火星： 1.88年（687日）木星： 11.86年（4333日）土星： 29.46年（10760日）天王星：84年（30799日）海王星：165年（60192日 ）,太陽系各行星的會合周期,結(jié) 論,行星某次沖日到下次沖日的時間間隔為行星沖日會合周期: 行星沖日會合周期公式: 1/會合周期=1/內(nèi)行星周期