2018-2019学年高中物理人教版必修二 第六章 1 行星的运动
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一、对开普勒定律的理解

1.开普勒第一定律解决了行星的轨道问题.

      图2      图3

行星的轨道都是椭圆,如图2所示.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的,太阳处在椭圆的一个焦点上,如图3所示,即所有轨道都有一个共同的焦点--太阳.因此开普勒第一定律又叫轨道定律.

2.开普勒第二定律解决了行星绕太阳运动的速度大小问题.

(1)如图4所示,如果时间间隔相等,由开普勒第二定律知,面积SA=SB,可见离太阳越近,行星在相等时间内经过的弧长越长,即行星的速率越大.因此开普勒第二定律又叫面积定律.

图4

(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点.同一行星在近日点速度最大,在远日点速度最小.

3.开普勒第三定律解决了行星周期的长短问题.

图5

(1)如图5所示,由=k知椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越长,因此第三定律也叫周期定律.常量k与行星无关,只与太阳有关.

(2)该定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕地球的运动,其中常量k与卫星无关,只与地球有关,也就是说k值大小由中心天体决定.

例1 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知(  )

A.太阳位于木星运行轨道的中心