2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义：第三章万有引力定律1.3.1 Word版含答案-302edu教育资源网

　开普勒行星运动规律

[观察探究]

如图1所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。

图1

(1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？

(2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？

答案　(1)不是　不相同

(2)秋、冬两季比春、夏两季地球运动的快。

[探究归纳]　

1.从空间分布上认识：行星的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同，即各行星的椭圆轨道大小不同，但所有轨道都有一个共同的焦点，太阳在此焦点上。因此开普勒第一定律又叫轨道定律。

2.对速度大小的认识

(1)如图2所示，如果时间间隔相等，即t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律，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2

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

3.对周期长短的认识

(1)行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系，椭圆轨道半长轴越长的行星

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