1、行星冲日会合周期 山西省临县一中 高玉清2014年 8月 2日总星系银河系太阳系天体系统的隶属关系地月系天 体系统的层次奇特的天文现象凌日： 内行星（水星、金星）当行星运行到太阳和地球之间时出现的天文现象称凌日。凌日发生时地球上的观测者可看到日面上有一小黑点缓缓移动。如：当金星与太阳、地球排成一条直线时，就会发生金星凌日。奇特的天文现象冲日： 某一外行星（火、木 、 土、天王、海王、）、地球、太阳成一直线的状态叫 “ 冲 ” 。如果这时又距地球最近则称为 “ 大冲 ” 。这时的行星最亮，整夜可见，最宜于观测。 太阳 地球 行星奇特的天文现象例 :2014年高考理综测试题（课标 I）物理试题 1
2、919太阳系各行星几乎在同一平面沿同一方向绕太阳作圆周运动。当地球恰好运动到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为 “行星冲日 ”。据报道 2014年各行星冲日时间分别是：1月 6日木星冲日； 4月 9日火星冲日； 5月 11日土星冲日； 8月 29日海王星冲日； 10月 8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表，则下列判断正确的是地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30A各地外行星每年都会出现冲日现象B在 2015年内一定会出现木星冲日C天王星 两次冲日时间间隔为土星的一半D地外行星中，海王星相
3、邻两次冲日时间间隔最短 解析： 本题考查开普勒行星运动第三定律，中等难度。设从某次冲日到下次冲日的时间间隔为 t，地球的公转半径为 R，周期为 T，地外行星的轨道半径为 r，公转周期为 。某行星连续两次冲日时间 t里，地球多公转一周，故有 。由开普勒第三定律有 ，代入地球公转周期 =1年，解得 年。由此可知，地外行星的冲日间隔都大于 1年，不可能每年都冲日。海王星冲日间隔最短；代入数据可知，木星的冲日间隔为年，因此，在 2015年内一定会出现木星冲日。天王星两次冲日时间间隔不等于土星的一半。 选项 AC错误， BD正确。拓展 :太阳系各行星几乎在同一平面沿同一方向绕太阳作圆周运动。当地球恰好运动到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为 “行星冲日 ” 行星冲日会合周期公式 :1/会合周期 =1/内行星周期 -1/外行星周期即 : (因 )这是一个非常简洁漂亮的公式：会合周期的倒数等于快慢行星周期倒数之差。宇宙背后完美的规律性令人倾倒折服。
