重力不等于万有引力吗

来源 :数理化学习·教育理论版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:waixiao032124
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:在高中大部分教师及参考材料的解释中,都认为在地面上的重力是地球对物体的万有引力的分力,其值低于万有引力本文作者对此有不同看法:重力就是万有引力
  关键词:物理教学;重力;万有引力;视重
  重力,是学生在学习高中物理受力分析中是最常用到的一个力.然而很多人对重力的概念却存在着模糊甚至是错误的理解.
  人教版《物理·必修Ⅰ》中“重力基本相互作用”一节是这样引入重力概念的:“地面附近的一切物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.”在学习万有引力之前,可以从新课程渗透式定义的理念上给予这样的概念,即使有不确切的地方,也可以算作一个伏笔,交代学生学过万有引力再作讨论.人教版《物理·必修》中“万有引力理论的成就”一节指出“若不考虑地球自转的影响,地面上质量为的物体所受的重力等于地球对物体的引力
  显然,教材中的定义很模糊,只是说重力是由于地球的吸引,并没有明确指出重力是什么因此,大部分教师及所有的参考资料都对重力做如下的解释:重力是万有引力产生的,由于地球的自转,因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力.
  重力实际上是万有引力的一个分力.另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力,如图所示,由于纬度的变化,物体做圆周运动的向心力F向不断变化,因而表面物体的重力随纬度的变化而变化,即重力加速度g随纬度变化而变化,从赤道到两极逐渐增大.通常的计算中因重力和万有引力相差不大,而认为两者相等,即g=r, g=M/r常用来计算星球表面重力加速度的大小,在地球的同一纬度处,g随物体离地面高度的增大而减小,即gh=M/(r+h),比较即:重力来源与万有引力,但不完全等于万有引力,在数值上比万有引力略小一点只有在地球的两极才与万有引力相等,因为在两极的物体没有自转
  如果这样解释这个问题:同步卫星在地球赤道上空同步轨道和地球赤道二者相对地球都是静止的,为什么它在地面上时重力是万有引力的一个分力?而它在同步轨道上时重力就是地球的万有引力了呢?难道两种情况重力产生的原因不同?
  对此笔者有不同的观点,按照上面的分析,假设地球自转加快,即ω自变大,由g=
  R3,比现在地球自转角速度要大得多那我们再看另外一种情况,在绕地球做匀速圆周运动的飞船内宇航员的重力多大?这时我们会对学生强调“宇航员虽然飘在飞船中,但宇航员依然受到重力作用,千万不能认为宇航员的重力是”这时我们是不是会觉得前面的解释有点不妥?难道随地球转动和随飞船转动有什么本质的区别?
  如果把“地面上物体的重力看作万有引力的一个分力”教给学生,学生受此影响,在学习“万有引力定律”这一章之后,对置于地球赤道七的物体进行受力分析时,往往会为分析成:重力和支持力?还是地球引力和支持力?还是重力、地球引力和支持力而困惑!我们知道合力与分力是等效替换关系,对物体进行受力分析时应分析其实际受到的力,既然重力是地球对物体引力的一个分力,那么赤道上的物体受力只能是:地球引力和地面支持力,把赤道上物体受力分析为重力和地面支持力则是错误的!显然这与我们教学实际和生活经验不符,学生对此是难于接受的如果我们将物体在地面的重力统一到其受地球引力的认识上来,学生对这一受力分析问题就不会有如此困惑!自然会分析为:重力(即地球引力)和地面支持力
  所以,笔者对重力与万有引力的关系有不同的观点:重力就是万有引力,不管是在地面还是在太空重力和万有引力都是指物体所受同一个力,重力取名源于我们的生活,是其“小名”,万有引力则是该力的“大名”而已
  至于认为在地球上重力是万有引力的一个分力的解释,应该是把重力与视重混淆了视重是我们对重力最直观的认识我们感觉的重力其实是感觉支持物对物体的支持力若物体处于平衡状态则根据二力平衡,重力与支持力相等而物体不平衡时这两个力就不相等此时支持力的大小就叫物体的视重如图当物体处于地球上某位置时(非南、北极点),物体受到万有引力F、支持力N作用,把万有引力F分解为F向和g显然F向提供物体随地球转动时的向心力,则N=g,那这边g不是物体的视重吗?
  所以由于地球的自转我们测量的重力都是物体的视重,而不是物体的重力,这时视重比万有引力略小,但物体的重力还是万有引力,这时我们就不难解释在飞船中物体的重力依然存在了
其他文献
英国著名数学家罗素曾经说过:“数学在使人赏心悦目和提供审美价值方面,至少可以与其他任何一门文化门类媲美”数学中蕴含着丰富的美的内容和形式,一组数学符号、一条数学定理、一个数学公式……无不发散着数学思想所独有的美感因此,作为初中数学的执教者,我们应该深入解读初中数学教材内容的美,并要运用恰当的教学方式将这种美展示给学生,让学生步入数学美的殿堂,得到数学之美的陶冶,激发学习数学的兴趣基于此,本文结合教
摘要:初中物理实验的教学方法不同于物理概念课的教学,作为物理教学者来说,实验课的教学不仅要求学生能够了解物理现象和规律,而且重在培养初中生动手操作的能力以及科学文化素养它是在传统实验教学法的基础上进行的改革和创新  关键词:初中物理;实验教学;教学设计  一、激发实验兴趣,调动学习积极性  进行实验不单是有巩固教材知识的作用,同时也能培养学生学习科学文化知识强烈的兴趣,物理的实验教学如同其他学科的
地基处理是岩土工程勘察中的重要环节.本文首先列举了一些常见的地基处理技术,随后又以案例分析的形式,对地基处理中面临的问题和解决措施进行了针对性探讨.
摘要:化学实验是初中化学教学的重要组成部分,不仅能帮助学生理解化学原理与概念,还能培养学生的实验操作能力,激发学生的创新思维本文主要结合自身教学实践,从设计探究实验、创设问题情境、构建认知结构、张扬学生个性四个方面探讨如何激发初中化学实验探究兴趣,从而提高教学质量  关键词:实验教学;探究;兴趣 初中化学  “实验是化学科学赖以形成和发展的基础,是检验化学科学知识真理性的标准;是学生获取化学经验知
摘要:兴趣是学生自主学习的关键,在初中物理教学中,激发学生的学习兴趣,是实现教学质量的有效手段本文通过幽默的教学语言、悬疑的探究式教学和贴近生活的演示实验教学三方面阐述了激发初中生学习物理的兴趣的有效方法  关键词:新课标;初中生;物理学习;兴趣培养;方法  一、幽默的教学语言  运用幽默的教学语言传播严谨的深奥物理知识,不仅仅可以激发学生学习物理的兴趣,还能实现良好的教学效果幽默的教学语言适当的
摘要:实验教学是科学教学的重要组成部分,实施趣味教学,优化实验方案是每位科学教师必须研究的课题根据多年的教学实践及同行们的经验,我从课堂设计趣味性提问、通过趣味性教学活动激活学生学习的内驱力、实验改进及优化等方面谈谈优化科学课堂教学的一些策略  关键词: 趣味科学;实验改进;优化策略  一、提倡变废为宝,改进实验教学  科学是一门以实验为基础的学科,在平时的实验教学过程中,我们如果能充分利用生活中
在公路建设中,路基质量直接决定了公路质量,两者呈正比关系,所以公路路基建设是保证公路工程质量的关键.本文主要讨论了公路路基施工中的质量监理.
北疆铁路全长468Km;自1993年运营以来,线路多处出现路基冻胀病害,其中以K2169+350~K2170+000段较为严重。我院经过勘察,定性为季节性冻土病害;并对其采用灰土挤密桩与引水渗沟
信息共享是实现供应链管理的基础,更是实施供应链管理的关键。信息共享可以促进供应链企业间的协调,降低供应链的成本,大大提高供应链的运作效率。随着电子商务与电子市场的飞速
摘要:建立理想化的物理模型是研究物理的一种重要方法,研究物理问题的关键是要做好理想化模型的“建立”与“选择”本文举出实例进行具体的剖析,以期达到举一反三的效果,便于学生的掌握与应用  关键词:物理教学;理想化模型;建立与选择;实例剖析  建立理想化的物理模型是研究物理的一种重要方法,这种方法可以概括为“去粗取精、抓住矛盾、缜密推理、建立模型”实际的物理问题,现象十分复杂,如果各种因素不分主次加以考