何謂“地球表面附近”

汪 嫚 黃時中

(安徽師范大學物理與電子信息學院,安徽 蕪湖 241000)

何謂“地球表面附近”

汪 嫚 黃時中

(安徽師范大學物理與電子信息學院,安徽 蕪湖 241000)

筆者將重力與萬有引力、重力的功與萬有引力的功進行了細致的分析和比較,利用Mathematica軟件繪出兩者之間的相對誤差與高度之間的關系圖像,從而明確地回答了“何謂地球表面附近”這一問題。

地球表面附近;重力;萬有引力;相對誤差

1 引言

在現行高中物理教材中,重力的定義如下:(1) 地球附近一切物體都受到地球的吸引力,由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力[1]。(2) 物體在地面表面附近受到地球的吸引而產生的力叫做重力[2]。(3) 在地球表面附近的物體都會受到地球的吸引，這種由于地球的吸引而使物體受到的力,叫做重力[3]。在這些定義中,都有一個前提條件——在地球表面附近。那么,何謂“地球表面附近”呢?教材對此沒有做進一步說明。在教學中,教師通常是照本宣科,學生則是記住此說法。為了解決這一教學難點問題,筆者將重力與萬有引力、重力的功與萬有引力的功進行了細致的分析和比較,利用Mathematica軟件繪出兩者之間的相對誤差與高度之間的關系圖像,從而明確地回答了“何謂地球表面附近”這一問題。我們的結論是:“在地球表面附近到底是多近”取決于所研究的問題中所要求的精度,給定了具體問題的精度,就能確定物體離開地球表面的高度。這一工作對高中物理中重力概念的教學有一定參考作用?！?br>