2018-2019学年教科版必修2 第三章 第1节 天体运动 开普勒三定律 学案
2018-2019学年教科版必修2 第三章 第1节 天体运动 开普勒三定律 学案第2页



二、开普勒三定律内容

  随着人类航天技术的飞速发展和我国嫦娥绕月卫星的发射成功,以天体运动为载体的问题将成为今后的考查热点。在现行的高中物理教材中主要引用了开普勒三大定律来描述天体运动的规律,这三条定律的主要内容如下:

 1. 开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上。

使用条件:椭圆或圆,若轨道为圆则太阳位于圆心。

 2. 开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

  (1)近日点速度最大,远日点速度最小。

  因为: S1=S2,

  所以:近日点速度最大,远日点速度最小。

  从力和速度夹角考虑:

  由远日点到近日点夹角小于90°;有近日点到远日点夹角大于90°。

  (2)使用条件:椭圆或圆,若为圆则速度大小相同。

  

 3. 开普勒第三定律(周期定律):行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值是一个常量。

  (1)使用条件:椭圆或圆,若为圆则r为半径。

  (2)k只与太阳的质量有关,与行星的参数(v、T、r、m)无关。

例题1 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,则过近日点时的速率为(  )