高中物理中的正负号问题

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高中物理中的正负号的应用问题归纳

高中物理中的正负号的应用问题归纳

高中物理中的正负号的应用问题归纳高中物理中的正负号的应用问题归纳在高中物理中,很多物理量和物理规律中都涉及到+、-号,理解它们在各种情况下的不同应用,是我们掌握物理概念、规律和科学方法的一个重要步骤。

本文高中物理中常见的+、-号应用问题,作一简要的归纳,如下:一、表示物理的方向在进行一条直线上的矢量运算时,由于矢量方向只有与直线同向或反向两种可能,所以,若沿矢量能在直线选一正方向,规定矢量与其同向取正值,反向取负值,则矢量值的正负即表不其方向,它们的运算也简化为代数运算。

如以初速VO=15m/s竖直上抛的物体,取向上为正,g=10m/s2,则抛出后任意时刻t的速度Vt=V0+(-g)t=15-10t。

t=1s时,Vt=5m/s时,表示物体向下运动。

一些标量如正弦式电流,在变化过程中也只有两个可能的方向,若取线圈在匀速磁场中绕垂直于磁场的轴从中性面开始转动时产生的电流方向为正方向,则电路中感应电流瞬时值i=Ims的ωt为正时表示i沿正方向流动为负时,表示i沿负方向流动。

这里应说明的是,上述表示是相对的,当所选正方向改变时,物理量中表示方向的正负将随之改变时,物理量中表示方向的正负将随之改变;同时,这种表示中的正负量值也具有表示量的大小的含义。

二、表示物理量的相对大小一些物理量如重力势能、电势、温度等,其值的大小一般是相对参考点而言的,以参考点之值为零,它们值的正负表示相对参考点值的高低。

如竖直上抛一质量为1kg的物体,取抛出点为重力势能的零点,则它在抛出点上方1m处的势能为9.8J,表示它在该点的势能高于在抛出点时的势能,在抛出点下方1m处的势能为-9.8J,表示它在该点的势能低于它在抛出点的势能。

显然,上述表示中的物理值不代表其绝对大小,且其正负与所选参考点有关(但两值之差与所选参考点无关)。

在特殊情况下,若所选参考点(零点)的值为物理量的可能最小值,则表示的物理量不会有负值出现,若所选参考点(零点)值为物理量的可能最大值,则表示物理量不会有正值出现。

高中物理矢量、标量的正负号问题

高中物理矢量、标量的正负号问题

新教育 综合49一、矢量、标量的区分笔者注意到19年人教版新教材中,编者将矢量的定义重点放在了平行四边形定则的教学部分,与旧教材相比,这样的编排细节更能帮助学生从本质上认识矢量和标量,而不是单一地停留在“有无方向”这一表面区别上。

例如“电流”这个物理量,学生在初中阶段对电流都有较为深刻的印象,都知道电流是有方向的,且高中阶段还定义了电流的方向,如果学生对矢量的认识只停留在“有大小又有方向”的层面上,很容易将电流误判为矢量。

其实,矢量和标量的教学也不应仅仅是在“力的合成与分解”这一节内容中,在每一次新的物理概念提出后都应引导学生主动辨别其为矢量还是标量,并帮助学生总结经验:1.标量的变化量(如ΔE P 、ΔE k 、ΔE 、ΔФ(U )、ΔØ、ΔU )仍是标量;2.矢量的变化量(如Δx 、Δv 、Δa 、Δp )仍是矢量;3.矢量的变化率(如v=Δx/Δt 、a=Δv/Δt 、F=ΔP/Δt )仍是矢量;4.一个标量比上一个标量可以定义一个新的标量(如v=Δx/Δt、P =W/t 、Ф=E p /q 、U=W/q 、C=Q/U 、I=U/R );5.一个矢量比上一个标量可以定义一个新的矢量(如a=F /m 、E =F/q );6.矢量和标量相乘得到的仍是矢量(如F=ma 、F=Eq 、I=Ft 、P=mv );7.矢量和矢量相乘可以得到矢量(矢积:如a=wv 、F=BIL .sin θ、ƒ=qvB .sin θ);8.矢量和矢量相乘可以得到标量(标积:如E p =mgh 、E k =1/2mv 2、W=Fx .cos θ、P=Fv .cos θ、U=Ed .cos θ、Ø=Bs .cos θ)。

伴随着矢量标量的符号问题是学生经常会在解决物理问题过程当中遇到的易错点。

教师在教学过程中如果没有对符号问题规范化,具体化,将使得学生在许多重要的符号问题上受挫,也会在许多解题细节中缺乏逻辑性。

高中物理中的正负号问题

高中物理中的正负号问题

高中物理中的正负号问题中学物理学中,正负号贯穿于整个教材始终。

能否正确理解和掌握正负号的含义。

直接影响到能否正确理解和掌握物理概念,能否迅速准确地进行计算。

因此,引导学生正确运用正负号是物理教学的一个重要部分。

所以要求我们在教学中注意总结其特点,指出一些常见错误,相信将有利于学生更好地学习物理知识。

一、常见的几种不同意义的正负号1.表示同一直线上的矢量方向的正负号。

此类物理量的正负号是用以表示物理量方向与指定物理量正方向相同或相反,并不表示物理量的大小。

例如物体受两个力f1=10n,f2=-5n。

说明f1方向与规定正方向相同,大小为10n,而f2方向与规定方向相反,大小为5n,特别应注意,不存在f1>f2(即正数大于负数)的意思。

中学物理课中所学矢量如:力、加速度、动量、冲量等的正负号都属于这种类型。

2.表示大小意义的正负号。

此类物理量的正负表示比零值大或小的意义,即等同于数学代数课中的正数大于负数的意思。

例如:电场中两点a、b的电势为ua=8v,ub=-2v,表示a点电势比零电势点高8v,b点电势比零电势点低2v,即ua>ub。

中学物理中所学习的重力势能、电势能、电势、摄氏温标等物理量都属于这种类型。

3.表示特殊意义的正负号。

此类物理量的正负号是我们人为或习惯赋予的,用来表示相反的物理现象、性质、过程。

既不表示方向,也不表示大小的含义,常见的有下面几种:①正电荷、负电荷是表示两种性质相反的电荷。

②力做正功,表示力对物体运动起推动作用;力做负功表示力对物体运动起阻碍作用。

③热力学第一定律△e=w+q中,对于q的正负意义,我们用“正”表示吸热,用“负”表示放热。

对于w的正负意义,如外界对气体做功,w取“正”;气体对外界做功,w取“负”。

二、实际解题时正负号的处理方法1.中学物理中,所应用公式有涉及加减计算的,一般都应带符号计算。

如运动学中三个公式:vt=v0+at,s=vot+1/2at2,v2t-v20=2as,牛顿第二定律,动量定理,动量守恒定律,动能定理等等。

高中物理:静电学中正负号的含义与处理方法

高中物理:静电学中正负号的含义与处理方法

高中物理:静电学中正负号的含义与处理方法一、静电学中正负号的含义1、库仑力(电场力)和电场强度是矢量,它们的正负号表示其方向与规定的正方向是相同()还是相反。

2、电场力做的功是标量,它的正、负号表示电场力与位移的方向是相同还是相反,其绝对值表示功的多少。

3、电荷量是标量,它的正负号表示电荷的电性(“ ”表示正电荷,“-”表示负电荷),电荷量的大小是电荷量的绝对值。

4、电势也是标量,它的正负号表示大小,负电势总比正电势低。

可见,静电学中的正负号在许多情况下都不表示大小(高低),而具有其他特定意义。

二、静电学中正负号的处理方法1、在处理库仑力(电场力)和电场强度的合成时,常要用矢量运算法则,用正交分解法分解后,规定一个正方向,将矢量运算转化为同一直线上的代数运算,借用正负号表示矢量的方向性。

但须注意,不要将表示电荷电性的正负号代入,而造成错误。

例1、三个点电荷在真空中排成一正三角形,两两相距r,它们的电荷量分别是,若,试求该正三角形几何中心处的电场强度。

解析:三个点电荷在O处都产生电场,所求应是三个点电荷在O处的场强的合场强,由题意易知A点电荷在O处的场强,方向是从A指向O。

同理,,方向是从O指向B,,方向是从C 指向O。

因,故,从而可将沿的方向与垂直的方向正交分解,并取OB方向为正方向,则易得所求场强的大小为方向是从O指向B。

2、求电场力做功或电势差时,可不带符号也可带符号。

例2、电场中A点电势点电势,一电荷量为的电荷,由A点移至B点。

(1)A、B两点间的电势差为多少?(2)移动过程中,电势能改变了多少?是增加还是减少?(3)电场力做了多少功?是正功还是负功?解法一:不带符号的解法(1)因,故(2)电热能的改变负电荷从低电势点A移至高电势点B,电势能减少。

(3)电场力做功负电荷从低电势点A移至高电势点B,电场力做正功。

解法二:带符号的解法(1)(而)(2)(“-”表示减少)即电势能减少了。

(3),即电场力做正功。

物理量中的正负号

物理量中的正负号

2013-07新视角在高中物理教学中,一些物理量的正负号问题一直困扰着学生,物理量的正负也就成为物理教学中的难点。

本文就高中物理中常见的正、负号应用问题作一简要的归纳。

一、矢量中的正负号物理量分为矢量和标量,高中物理涉及的矢量有力、电场强度、磁感应强度等,所有矢量的运算都遵循平行四边形法则,正负号的含义都完全相同,即:正号表示该矢量的方向与规定的正方向相同;负号表示该矢量的方向与规定的正方向相反,也因此在比较矢量的大小时,就是比较矢量的绝对值的大小,不能带着正、负号进行比较。

二、标量中的正负号1.表示大小意义的正负号如,重力势能、分子势能、电势能、电势等。

这类物理量的数值表示和零势能的相对大小即等同于数学代数课中的正数大于负数的意思。

2.表示特殊意义的正负点此类物理量的正负号是我们人为或习惯赋予的,用来表示相反的物理现象、性质,过程等既不表示方向,也不表示大小的含义,常见的有下面几种:①电荷量的正负号:自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷。

物理学中规定:用正号表示正电荷,用负号表示负电荷,因此正负号表示带电体所带电荷的电性,并不表示电荷量的多少,因此在比较电荷多少时不能带着正负号进行比较。

②功的正负号:力对物体做功只存在三种情况:做正功、做负功和不做功。

这里的正负号并不表示做功的多少,它的意义:从力的角度分析它们,表示动力做功还是阻力做功;从能量的角度分析它们表示能量转化的方向。

③热力学第一定律ΔE=W+Q,对于Q的正负意义;我们用“正”表示吸热,用“负”表示放热;对于W的正负意义,如,外界对气体做功,W取“正”值,气体对外界做功,W取“负”值;对于ΔE的正负意义,如内能增加,ΔE取“正”值,内能减少,ΔE取“负”值。

3.电势差的正负号在电场中的两点电势有相对高低之分,表示两点电势的相对之差时也要特别注意正负号的含义。

4.电流强度I和磁通量的正负此物理量是双向标量,带有非矢量的“方向”的含义。

高中有关物理量“正”“负”的物理意义

高中有关物理量“正”“负”的物理意义

高中有关物理量“正”“负”的物理意义常富杰在教授高中物理人教版(必修+选修)第十三章《电场》的内容时,涉及电荷量、电场强度、电势、电势能、电势差等较多物理量,且各物理量都存在“正”“负”之分,不同物理量的“正”“负”表示的物理意义各不相同。

学生由于搞不清楚各物理量的“+”“-”所表示的物理意义,从而严重影响了学生对物理概念的理解。

正确理解物理量“正”“负”的含义是准确掌握有关物理概念的前提,所以我特意将高中阶段涉及“正”“负”号的各物理量的符号意义做了一个归纳和总结,希望能帮助学生更好地理解相关物理量。

物理量按有无方向分为两大类,一是矢量、二是标量。

一、所谓矢量就是既有大小又有方向的物理量。

例如力(F)、位移(S)、速度(v)、加速度(a)、动量(p)、冲量(I)、电场强度(E)、磁感应强度(B)等。

高中阶段基本上所有矢量的“正”“负”都表示方向不表示大小。

在一维情况下的矢量运算中,需选定一个正方向,凡是与正方向同向的矢量取“+”号,与正方向反向的矢量取“-”号,这样将矢量运算简化成代数运算。

对矢量运算的结果,若为“+”值表示与正方向同向,若为“-”值表示与正方向反向。

例如:F1=-5N F2=0 F3=4N,若比较大小应该是F1> F2 >F3而不是F3> F2 >F1 这里的“-”仅仅代表方向。

在一些矢量关系式中,“+”、“-”号也表示相关物理量间的方向关系。

牛顿第二定律F=ma,表示加速度a与力F同向;牛顿第三定律F1=-F2,“-”号表示作用力F1与反作用力F2反向;对简谐振动,在回复力与位移F=-kx、加速度与位移a=-kx/m的关系式中,“-”号表示力F(a)与位移x方向相反;在动量守恒的物体系中,两物体动量变化量的关系式Δp1=-Δp2,“-”号表示Δp1与Δp2方向相反,或者说物体1动量的增量等于物体2动量的减少。

二、只有大小没有方向的物理量叫标量,高中阶段物理学科中的标量,数目众多五花八门,对于不同标量“正”“负”号所代表的含义各不相同。

物理的+-号及不同的含义

物理的+-号及不同的含义

物理的"十""-"号及不同的含义在物理学习中,经常会遇到正负号问题,物理中的正负值和数学中的正负值是不同的,物理中的正负值往往都表示一定的物理意义。

具体说有下面几种。

一、表示方向关系1.在矢量问题中所出现的正负号均表示方向关系;筒谐振动回复力与位移关系F=-kx ;动量守恒两物体动量变化关系ΔP1=-ΔP2,这里的"-"表示F与x、ΔP1与ΔP2的方向是相反的。

在选定了正方向的矢量运算中,会出现正负号,正号表示与正方向相同,负号表示与正方向相反在一维问题中(选定了正向),矢量的变化量会出现正负,正号表示与正方向相同,负号表示与正方向相反,如动量变化量ΔP=P2-P1,速度变化量Δυ=υ2-υ1。

2.标量是只有大小,没有方向的量,但有些标量是双向标量,带有非矢量的"方向"的含义。

如电流强度I的正负表示电流的方向,正值表示电流方向与规定方向相同,负值表示电流方向与规定的正方向相反,磁通量φ的正负表示磁感线穿过平面(或曲面)的方向关系:平面(或曲面)均有一个法线方向n,正值表示磁感线沿法线方向一侧穿过面,负值表示沿法线反方向一侧穿过面。

例如,匀强磁场B垂直穿过矩形线圈abcd,线圈面积S,将线圈翻转1800,则φ1=BS,φ2=-BS,磁通量的变化是Δφ=φ2-φ1=-2BS二、表示相关的"相反"物理意义1.功的正负表示力做功的正负。

正功表示力的方向与位移方向相同,负功表示力的方向与位移方向相反。

也表示能量是输入还是输出。

2.物理公式中的正负号法则表示一定物理意义,透镜成像公式:1/u + 1/v = 1/f ,实物u取正值,虚物u取负值;实像υ取正值,虚像υ取负值;凸透镜取正值,凹透镜取负值。

3.热力学第一定律W十Q=ΔE,外界对物体做功,W取正值,物体对外做功,W取负值;物体吸热,Q取正值,物体放热,Q取负值;内能增加,ΔE取正值,内能减少,ΔE取负值。

【高一学习指导】高一物理理解正负号在物理中的应用

【高一学习指导】高一物理理解正负号在物理中的应用

【高一学习指导】高一物理理解正负号在物理中的应用在物理学习中,经常会遇到正负号问题,物理中的正负值和数学中的正负值是不同的,物理中的正负值往往都表示一定的物理意义。

具体说有下面几种。

一、表示方向关系1.在矢量问题中所发生的正负号均则表示方向关系;筒谐振动答复力与加速度关系f=-kx;动量动量两物体动量变化关系δp1=-δp2,这里的"-"则表示f与x、δp1与δp2的方向就是恰好相反的。

在选定了正方向的矢量运算中,会出现正负号,正号表示与正方向相同,负号表示与正方向相反在一维问题中(选取了正向),矢量的变化量可以发生差值,正号则表示与也已方向相同,负号则表示与也已方向恰好相反,例如动量变化量δp=p2-p1,速度变化量δυ=υ2-υ1。

2.标量是只有大小,没有方向的量,但有些标量是双向标量,带有非矢量的"方向"的含义。

如电流强度i的正负表示电流的方向,正值表示电流方向与规定方向相同,负值表示电流方向与规定的正方向相反,磁通量φ的正负表示磁感线穿过平面(或曲面)的方向关系:平面(或曲面)均有一个法线方向n,正值表示磁感线沿法线方向一侧穿过面,负值表示沿法线反方向一侧穿过面。

例如,匀强磁场b垂直穿过矩形线圈abcd,线圈面积s,将线圈翻转1800,则φ1=bs,φ2=-bs,磁通量的变化是δφ=φ2-φ1=-2bs二、则表示有关的"恰好相反"物理意义1.功的正负表示力做功的正负。

正功表示力的方向与位移方向相同,负功表示力的方向与位移方向相反。

也表示能量是输入还是输出。

2.物理公式中的正负号法则则表示一定物理意义,透镜光学公式:1/u+1/v=1/f,实物u挑正值,虚物u挑负值;虚像υ挑正值,虚像υ挑负值;凸透镜挑正值,凹透镜挑负值。

3.热力学第一定律w十q=δe,外界对物体做功,w取正值,物体对外做功,w取负值;物体吸热,q取正值,物体放热,q取负值;内能增加,δe取正值,内能减少,δe取负值。

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高中物理中的正负号问题
中学物理学中,正负号贯穿于整个教材始终。

能否正确理解和掌握正负号的含义。

直接影响到能否正确理解和掌握物理概念,能否迅速准确地进行计算。

因此,引导学生正确运用正负号是物理教学的一个重要部分。

所以要求我们在教学中注意总结其特点,指出一些常见错误,相信将有利于学生更好地学习物理知识。

一、常见的几种不同意义的正负号
1.表示同一直线上的矢量方向的正负号。

此类物理量的正负号是用以表示物理量方向与指定物理量正方向相同或相反,并不表示物理量的大小。

例如物体受两个力f1=10n,f2=-5n。

说明f1方向与规定正方向相同,大小为10n,而f2方向与规定方向相反,大小为5n,特别应注意,不存在f1>f2(即正数大于负数)的意思。

中学物理课中所学矢量如:力、加速度、动量、冲量等的正负号都属于这种类型。

2.表示大小意义的正负号。

此类物理量的正负表示比零值大或小的意义,即等同于数学代数课中的正数大于负数的意思。

例如:电场中两点a、b的电势为ua=8v,ub=-2v,表示a点电势比零电势点高8v,b点电势比零电势点低2v,即ua>ub。

中学物理中所学习的重力势能、电势能、电势、摄氏温标等物理量都属于这种类型。

3.表示特殊意义的正负号。

此类物理量的正负号是我们人为或习惯赋予的,用来表示相反的物理现象、性质、过程。

既不表示方向,也不表示大小的含义,常见的有下面几种:①正电荷、负电荷是表
示两种性质相反的电荷。

②力做正功,表示力对物体运动起推动作用;力做负功表示力对物体运动起阻碍作用。

③热力学第一定律△e=w+q中,对于q的正负意义,我们用“正”表示吸热,用“负”表示放热。

对于w的正负意义,如外界对气体做功,w取“正”;气体对外界做功,w取“负”。

二、实际解题时正负号的处理方法
1.中学物理中,所应用公式有涉及加减计算的,一般都应带符号计算。

如运动学中三个公式:vt=v0+at,s=vot+1/2at2,v2t-
v20=2as,牛顿第二定律,动量定理,动量守恒定律,动能定理等等。

2.有些公式只有物理量的乘除运算,而不包含加减运算,运算结果的大小不受各量正负的影响,可以按绝对值带入运算。

如e=f/q;f=qvb;f=bil;w=qu;c=q/u等等。

结果的正负依据相应规则判断即可。

3.如果在具体解决问题时,碰到有些物理量的方向难以确定,也即难以确定其正负值。

在这种情况下,可假设物理量为正值带入计算,最终以计算结果再作结论。

三、学生对物理量的正负在认识上和运用上常见的错误
1.忽视了矢量的方向。

矢量是有方向的物理量,许多实际问题中,命题者有意只提供矢量的大小,而方向不明确,学生在解答时经常只注意某一方向,而忽视了另一种方向的可能性,造成解答不完整或错误。

2.正负号的物理意义与数学概念混淆。

由于代数学知识的干扰,在学生头脑中已形成“正数大于负数”这一思维定势,所以经常会出现如下错误,如对加速度的下列三个值a1=4m/s2,a2=-2m/s2,a3=-7m/s2,有相当一部份学生会认为a1>a2>a3,不能正确地比较其大小。

3.对物理学中“增量”的误解。

物理学中常用“增量”表示物理量的变化,如速度增量、动能增量、内能增量等等。

但学生常常把增量与正值联系在一起,错误地认为增量一定是正值,是增加量。

对于增量为负值的情况,思维上总是不顺畅。

4.公式中的加减号与物理量的正负号混淆。

在应用公式
f·t=mvt-mvo中,当mvo为负值时,有的学生误认为公式中的减号就是该mvo的负号,所以不再用负值代入,造成错误。

参考文献:
[1]周桂川.中学物理中所涉及的正负号[j].物理教学探讨,2005(5):22.
[2]林少平.中学物理量正负号例析[j].教学与管理,2003(16):63.
(作者单位贵州省遵义正安县第一中学)。

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