高一物理必修一第三章第一節的知識點彙總

重力的概念

我們高中物理教材(物理必修1的51頁)中有重力的定義：地球附近一切物體都受到地球的吸引，這種由於地球吸引而使物體受到的力叫做重力。重力的表達式G=mg;其中g為地球表面的重力加速度。

重力、萬有引力、向心力關係

(高一上學期剛接觸重力學生可以跳過此段)實際上重力G只是萬有引力F的一個分力(具體分析參看圖所示)。

對地球表面上的物體，萬有引力的另一個分力是使物體隨地球自轉的向心力f。f比G小很多(f與G的比值不超過0.35%);因此大學聯考説明中已經明確指出：在地球表面附近，可以認為重力近似等於萬有引力。在這裏王尚老師要給大家強調一點，只有在極軸上的物體，所受的重力等於萬有引力。

三者的運算關係滿足矢量的三角形法則;也就是説重力加速度與質量的乘積等於萬有引力與向心力的矢量差。從圖中，我們還可以看出來，重力的方向不是指向地球中心的。所以我們從國中物理開始，就一直用“豎直向下”這一説法來説重力的方向。

為什麼物體在地球的兩極重力大?

在這裏，我們做一個分析，來深入理解為什麼兩極重力大?

首先，由於地球不是標準的球形，而是橢圓體;誇張一點來説，就像個橢球體的“橘子”。因此“距離地心近”的兩極萬有引力大一些，自然重力加速度也較大。

從天體學的相關知識(F向=mvω)可知，赤道附近的向心力大(高一上學期學生對向心力和萬有引力不理解的，下文中有説明)。

相對而言，物體在北極(或者説兩極)向心力為零，根據矢量運算法則自然重力也就大一些。

綜上兩個因素所述：

1兩極的周圍萬有引力較大;

2南北極沒有向心力。

因此，南北極附近的重力加速度大。請注意是兩個因素，在王尚的教學中發現很多老師不嚴謹，僅強調第二個向心力關係大小的因素，這是不科學的.。下面我們來探究重力加速度值的問題。

重力加速度值

課本和輔導書上常看到的重力加速度值g=9.8m/s^2實際上是大概值，並不精確。如果要找某地g的精確值，最簡單的就是利用單擺來測定當地的重力加速度了。在下面，給出大家幾個城市的重力加速度值。

赤道附近g=9.780米/秒^2，

廣州g=9.788米/秒^2。

武漢g=9.794米/秒^2。

上海g=9.794米/秒^2。

北京g=9.801米/秒^2。

紐約g=9.803米/秒^2。

莫斯科g=9.816米/秒^2。

北極地區g=9.832米/秒^2。

便於大家理解重力加速度的例子

在課堂上我個人喜好典型例子教學。在這裏給大家舉個例子來幫助大家理解。

同樣10米深的一個坑，一個是在北極，一個是在赤道。北極熊掉進坑底的加速度要比袋鼠大，也較早落地;請注意，不是因為北極熊質量大，這個伽利略先生早在幾百年前就做了比薩斜塔實驗了。當然了，這個差異是非常、非常小的，你用肉眼觀察不出來。