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.(如图5)
图5
(1)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.
例1 (多选)关于行星绕太阳运动的说法正确的是( )
A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点
B.太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形,并不都是椭圆
C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
答案 AC
解析 太阳系中的八大行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个公共焦点上,选项A正确,B错误;行星的运动是曲线运动,运动方向总是沿着轨道的切线方向,选项C正确;行星从近日点向远日点运动时,行星的运动方向和它与太阳连线的夹角大于90°,行星从远日点向近日点运动时,行星的运动方向和它与太阳连线的夹角小于90°,选项D错误.
例2 (多选)关于卫星绕地球的运动,根据开普勒定律,我们可以推出的正确结论有( )
A.人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上
B.卫星绕地球运动的过程中,其速率与卫星到地心的距离有关,距离小时速率小
C.卫星离地球越远,周期越大
D.同一卫星绕不同的行星运动,的值都相同