高中物理中的正负号
§4 正负号的物理意义和选取
§4正负号的物理意义和选取数学上用正负号表示具有相反方向或相反意义的量，物理学中，有些物理量是没有特殊的相对性或相反意义的，如时间、物体的尺度、质量、动能、物体运动的路程、交流电的频率等等，对于这些物理量内能取正号，而有些物理量却具有某种相对性或特定的相反意义，如：温度、势能、力、速度、电量、焦距等等，对这类物理量为了表示它们的相对性或相反意义，引用了正负号法则。
在中学物理中常见的有下面三种情况：1、用正、负号表示物理量在数值上的相对性数学中用数轴上的点表示数值此一时，要假设一个点为原点，其他点的数值大小则相对于这个原点而言。
物理学中有些物理量的大小具有相对的意义，要决定其数值必须假定某一零点为参考，其他数值则相对于这个为零的参考点而言。
如表3－1所示。
表3－12、用琥负号表示物理量在方向上的相反意义物理学中既有大小又有方向的量称为矢量。
对于一维矢量只有正反两个方向，为了表示这些矢量在空间方向上的相反意义，也引用了正负号。
正负号的选取除了某些习惯的的规定外，原则上是任意的，即假定某一方向为正，相反方向则为负。
如力、速度、加速度、位移、动量、冲量、电场强度、磁感应强度等都可以任意选取一个方向为正，与其相反的方向则为负。
在比较复杂的综合题中，如果物体的运动中以确定，通常以运动方向为标准，对于位移这个物理量，处理匀减速直线运动的有关问题时，通常以出发点为起点，从出发点指向终点，方向与初速度方向相同的为正，反之为负。
3、用正负号表示物理量在性质上的相反意义有些物理量，为反映其特定的物理性质，区别它们在性质上完全相反的意义，也应用正负号来表示。
符号的选取一般来都有特点的原则，如表3－2所示。
表3－2显然，当正负号用以表示物理量的性质与方向时，它对物理量的量值的大小是没有影响的。
请读者分析下面诸例中，在正负号的运用和选取方面哪些是对的？哪些是错的？错在哪里？（1）对以速度V 行驶的汽车进行刹车试验，第一次试验的制动力是31.510N -⨯，第二次试验的制动力是32.010N -⨯，问二次试验中哪次制动力大？答：因为32.010N -⨯＜31.510N -⨯，所以，第一次的制动力大。
高中物理中符号的使用规则
1 符号的使用规则中学物理中的“+-、”号通常有三种情况：（1）表示物理量之间的运算关系.（2）表示矢量的方向或标量的正、负.（3）表示物理量的变化情况.在应用时，要具体问题具体分析.1. 表示物理量之间的运算关系标量之间的“+-、”为代数运算.矢量之间的“+-、”为矢量运算，遵从平行四边形定则或三角形定则，但在一条直线上矢量之间的“+-、”可转化成代数运算.2. 表示矢量的方向或标量的正、负（1）表示矢量的方向：在规定正方向后，凡与正方向相同的矢量取正值，相反的矢量取负值；所求矢量为正值者，表示其方向与正方向相同，为负值者，表示其方向与正方向相反.（2）表示标量的正、负.例如功和能都是标量，都有正、负之分.①对功来说，W ＞0，表示力对物体做正功；W ＜0，表示力对物体做负功；W =0，表示力对物体不做功.②能量是一个相对量，可取正值、负值或零.例如：卫星绕地球旋转时，卫星和地球组成系统的总能量为（取无穷远处为零势点）：()22k p GMm GMm GMm E E E r r r=+=+-=-卫；其中G 为万有引力常量、M 为地球质量、m 为卫星质量、r 为卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径. 氢原子核式结构模型中，氢原子的总能量为（取无穷远处为零势点）：222''()22k p ke ke ke E E E r r r =+=+-=-氢.（也可以用能级公式计算）其中k 为静电引力常量、e 为电子所带电量、r 为电子绕核运动的轨道半径.显然，卫星和电子的动能都是正值，系统的势能和总能量都是负值.势能的情况较为复杂.势能为物体系所共有，与零势面的选取有关（势能的变化与零势面的选取无关），在规定了零势面后，可以判断某处势能的多少和正负.①对地球表面附近的物体来说，重力势能的计算式是P E mgh =（g 视为常量）.当物体位置高于零势面（通常取地面为零势面）时h 取正值，h 越大势能越大；反之，h 取负值，h 的绝对值越大，势能就越小.②对弹性势能来说，一般取原长时弹性势能为零，则212P E kx =（x 是形变量），弹性势能只有正值，没有负值.③对分子势能来说，一般取无穷远处分子势能为零，则11p s t E r r λμ--=-.当0r r =时，分子力为零，分子势能最小且为负值；当分子间距离增大（但小于分子直径的10倍）时，分子势能也增大，但仍为负值；当分子间距离减小时，分子势能仍增大且为负值，当分子间距离减小到一定程度时，分子势能由负值逐渐增大到零，此后再减小分子间距离，分子势能表现为正值且逐渐增大.④电势和电势能也有正、负之分，在规定了零势面后，可以判断电场中某点电势或电势能的正负和高低.通常取无穷远处为零势面，则点电荷的电势和电势能公式为：12,p p kq q kq E r rφ==.p φ和p E 的正、负分别由q 和1q 、2q 的正、负决定，正电荷周围的电势为正，负电荷周围的电势为负.正电荷在正电势的地方电势能为正，负电荷在负电势的地方电势能也为正；反之为负.3.表示物理量的变化矢量的变化既表示矢量变化的方向又表示矢量变化的大小，其运算遵从平行四边形或三。
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
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。
正负的符号
正负的符号
正负的符号：“±”
“±”表示正或负，正负号在数学中可以用来表示有理数的正负或者对数进行四则运算中的加减运算。
正负号在中学物理中不是单一的概念，它有的等同于数学中有理数的正负，有的则用来表示物理量的性质、方向，情况较为复杂。
在数学中，如|a|=2（绝对值）则 a的实际值是±2。
比0大的数叫正数，正数前面常有一个符号“+”,通常可以省略不写，正数有无数个，包括正整数，正分数和正无理数。
比0小的数叫做负数，负数与正数表示意义相反的量。
负数用负号“－”和一个正数标记。
物理中正负号不是单一的概念，有时候在物理中使用正负号等同于数学中有理数的正负，有时候使用正负号用来表示物理量的性质、方向。
物理学中，正负号在中学物理中不是单一的概念，可以用来表示有理数的正负，有的则用来表示物理量的性质、方向，情况较为复杂。
学生到了高中的最后阶段，随着知识的积累，往往会形成负迁移，造成物理量的正负方面错误百出。
有以下几种表现：
1、将物理的正负简单理解为有理数的正负，如认为“－3m/s 的速度小于1m/s的速度”。
2、对物理量的正负号含义认识不清造成错误，如认为“正
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功方向和负功方向相反”。
3、对物理概念的内涵不理解造成正负号的判断错误。
如认为“正电荷电势能一定为正，负电荷电势能一定为负”。
4、随意赋于某物理量或某物理过程的正负。
如认为“正电荷周围是正电场，负电荷周围是负电场”；“匀加速为正，匀减速为负”。
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理解高中物理中的正负号
理解高中物理中的正负号在物理学习中，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，不少同学都认为不表示大小就表示方向，其实这是一个误区，好多时候正负既不表示大小，也不表示方向。
具体说有下面几种。
一、表示方向关系。
如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。
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。
三、表示某些物理量增加还是减少。
动能增量ΔEk=Ek2-Ek1，机械能增量E=E2一E1，势能的增量ΔEp=Ep2-Ep1，Δ＞0，说明该物理量增加，Δ＜0,说明该物理量减小，Δ=0，说明该物理量不变。
四、表示相对大小关系。
在选定了零参考位置后，Ep、U、εp就会出现正负值，正负值表示它们之间的大小关系。
如某一物体在不同位置的重力势能分别为Ep1=2J，Ep2=1J，Ep3=-2J，Ep4=-10J，则Ep1>Ep2>Ep3>Ep4。
某电场不同点的电势分别为U1=3V，U2=2V，U3=-1V，U4=-2V ，则U1>U2>U3>U4，同一电荷在电场中不同位置的电势能分别为：εp1=3J，εp2=2J，εp3=-1J，εp4=-2J，则εp1>εp2>εp3>εp4。
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高中物理中的正负号
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。
如热力学温算，由于其零点取在低温的极限值，所以，用热学温算表示的温度均为正值。
三、区别物理量的不同性质
在研究物理问题时，常常会遇到某些物理量具有性质完全相反的情况，为反映它们的不同，就在这些量前面加正、负号予以区别。
如：在功的前面加正、负号是区别功力对物体做功还是阻力对物体做功；在热量前面加正、负号是区别物体是吸热还是放热，在电荷前面加正、负是区别电荷的两种电性；在像距、焦距前面加正、负号是区别它们的实、虚等等。
四、表示物理量的变化情况
物理量的变化一般都是用其在变化过程的末态值减去初态值表示。
对于算量，由此得出的变化量的正负表示其增减情况；如在动能定理ω=EK2-Ek1中，
EK2-Ek1为正表示物体动能增加，EK2-Ek1为负表示物体动能减少。
对于矢量，变化量为末矢量与初矢量的矢量差，当其沿直线方向变化时，规定正方向后变化量的正负表示矢量变化的方向。
如物体受恒力作用时，其动量改变为△P=P末-P 初，取P初的方向为正方向，则△P为正表示物体动量沿正方向增加，△P为负表示物体动量沿正方向减少。
显然，这里的正负是不表示物体初、末动量的方向的。
五、表示物理规律中各量的关系
在一些物理过程中，各物理量具有确定的Rr和方向关系，如物体多到外力作用时其加速度方向与外力方向时刻相同，物体相互作用时作用力和反作用方向时刻相反，……。
对应规律表达式中的+、－号即是为反映这种关系而引入的。
如简谐运动中回复力的表达式F=-kx中，负号表示回复力方向与物体离开平衡位置位移的方向时刻相反。
显然，这里的负号不表示位移方向与所选正方向相反。
在一般情况下，物理规律表示式中的“+、－”号是反映各量运算关系的符号，它们既不表示量的大小，也不表示量的方向。
如，原子进行定态跃迁时对应光子的能量为hr=E初－E终，这里的“－”号表示E初－E终为原子在两定态间的能量差，不表示原子跃迁后能量为负值；在动量守恒定律P1+P2=P'1+P'2中，“+”号表示等式两端分别为两物体作用过程初、末状态的动量矢量和，不表示P2和P'2的方向。
六、表示量值的范围
在高中物理实验中，一些测量仪器刻度盘上逢有“+、－”，如J0408型伏特表，5V量程对应的刻度“-5～+15”，它表示用该量程可测量的最大正向电压15V，最大反向电压5V，某物长度的测量结果为100±0．5mm，这说明物体实际长度在99．5～100．5mm之间。
这里的“+、－”表示一个范围。
综上所述，物理中“+、－”的含义要比其在数学中丰富得多。
因此，学习中正确理解这些问题是正确的掌握和应用物理知识的基础，是提高物理成绩的重要步骤。