(1)如图3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3
(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4
(1)如图4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.常数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,其中常数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.
(3)所有行星绕太阳转动的k值均相同;但对不同的天体系统k值不相同,k值的大小由系统的中心天体决定.
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
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
答案 C
例2 如图5所示,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va,过近日点时行星的速率为vb,则( )
图5
A.va=vb B.va>vb
C.va 答案 C