Page 101 - 这样学高中物理更有益——力学部分

第三章 牛顿定律

3—5 重力加速度的测量

科学探究与思考

在历史上重力加速度是如
何测量的 ? 是伽利略测得吗？

最早测定重力加速度的是伽利略。约在 1590 年，由于自由落体的加速度
a 值大，即使在短时间内下落的路程也会很大，难于测量。为了“冲淡”加速度，
使其减小，伽利略设计了斜面滚球实验，测量从斜面上的光滑小槽内往下滚
的青铜小球的行程与时间的关系。他采用精密的漏壶，反复实验 100 次，重
复性良好，肯定了自由落体运动作匀加速运动设想的正确性并粗略的测量了
重力加速度。测量重力加速度的另一方式是阿特伍德机，如上图所示。1784 年，
阿特伍德将质量同为 M 的重块用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，再在一
个重块上附加一重量小得多的重块 m，如图所示。这时，重力拖动大质量物块，
使其产生一微小加速度，测得 a 后，即可根据牛顿第二定律算出 g。

知识窗

在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速
度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时，g
变化不大。而离地面高度较大时，重力加速度 g 数值显著减小，此时不能认

为 g 为常数。
距离地面同一高度的重力加速度，也会随着纬度的升高而变大。由于重

力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周
运动所需要的向心力。物体所处的地理位置纬度越高，圆周运动轨道半径越小，

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