开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律: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的面积相等。
开普勒第三定律:所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。
1.行星运动的近似处理
(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心。
(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变,即行星做匀速圆周运动。
(3)所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即.
2.重点突破
(1)各行星的椭圆轨道尽管大小不同,但是太阳总处在所有轨道的个共同焦点上。
(2)不同行星轨道的半长轴是不同的。
(3)行星沿椭圆轨道运行,太阳位于一个椭圆的焦点上。行星在远日点的速率最小,在近日点速率最大。简称“近快远慢”。
(4)该定律反映出同一行星在远日点速率小于近日点速率。
(5)该定律不仅适用于行星,也适用于其他天体。例如,对于任何一个行星的不同卫星来说,它的k值是相同的,也是一个与卫星无关只与被卫星所环绕的行星有关的常量。
航天发射卫星
(1)开普勒第二定律不仅适用于以太阳为中心天体的运动,也适用于以地球或其他星体为中心天体的运动。行星从近日点向远日点运动,其速率减小,而由远日点向近日点运动,其速率增大。
(2)在很短一段时间内,可以认为行星在近日点和远日点都做圆周运动,根据弧长公式和扇形面积公式可得,。
(3)在同一天体系统中,绕中心天体运动的星体无论在圆轨道上运行,还是在椭圆轨道上运行,都符合开普勒第三定律。
(4)解题时首先要明确中心天体,确定绕中心天体运动的星体的轨道半径或半长轴,然后根据已知条件列方程求解。