物理学中正负号的意义
浅谈中学物理中正负号的意义
浅谈中学物理中正负号的意义在中学物理中，无论是运算过程，还是所求结果，均会涉及物理量的正负。
其物理含义比较广泛，往往使学生感到难以应付，只有先弄清楚正负号所表示的意义，才能正确运用。
下面谈谈正负号的几种意义。
一、用“+”、“一”号表示物理量的性质相反，这些物理量通常是标量中学物理中常遇到某些标量具有性质相反的情况。
为了区别它们的不同，就用“+”、“一”号来区别，“+”号通常省略不写，若为零表示没有。
比如，电荷前的“+”、“一”号，用来区别两种不同性质的电荷，即正电荷与负电荷；功也有正负，正功表示力对物体做功，负功表示物体克服该力做功，当然也可以说正功表示动力对物体所做功，负功表示阻力对物体所做功；两电荷间的相互作用力用“+”、“一”号来区别这一对作用力是斥力，还是引力；重力、弹簧的弹力、分子力做正功都表示物体系的势能减少，做负功都表示物体系的势能增加；热量前的“+”号表示物体吸热，“一”号，表示物体放热；内能前“+”号表示内能增加，“一”号表示内能减少；在核反应方程中，能量前的“+”号表示放出能量，“一”号表示吸收能量；动能的变化量δe k为正值表示有其他形式的能转化为物体的动能或者是其他物体把一部分动能传给该物体，为负值时表示物体的一部分或全部动能转化为其他形式的能或传给其他物体等。
这一类标量的正负既不表示方向，也不表示大小，仅表示相反性质的意义。
二、用“+”、“一”号表示物理量比规定的“零”大或小，这些物理量往往也是标量温度、电势、重力势能、分子势能、电势能等，这些物理量都是标量，它们前面的“+”、“一”号也不表示方向。
由于它们的量值大小往往都是相对的，需要选定某一“零”点为参考，才可确定它们的值。
其高于“零”点的值就用“+”号来表示，“+”号通常省略不写，低于“零”点的值就用“一”号来表示。
比如，在摄氏温标中，规定标准大气压下冰水混合物的温度为0摄氏度，高于0摄氏度的为正，低于0摄氏度的为负，这里的正负就反映了温度的高低，正的温度比负的温度高；若以无穷远处为零电势点，则正电荷形成的电场中各点的电势都为正值，而负电荷形成的电场中各点的电势都为负值；若以大地为零电势面，“+”号表示高于大地的电势，“一”号表示低于大地的电势；又比如要确定重力势能的大小，首先要选定参考平面。
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。
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
— 1 —
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”。
— 2 —。
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。
物理量正负号的意义辨析
物理量正负号的意义辨析作者：管光华来源：《理科考试研究·高中》2014年第11期物理教学中不少物理量带有正负号，这些正负号与数学中的正负号相比，用途广泛，含义也不尽相同.数学中的正负号大致表示运算符号和数字的大小.对比数学，物理中的正负号的涵义却要复杂得多.物理中，有许多概念、规律、原理、公式等都要借助于正负号来表示，如果不能正确领会正负号在不同情形中的涵义，混淆是非，张冠李戴，就会出现差错.所以，为了能准确理解物理概念，掌握物理规律，就必须首先把物理量中出现的正负号在各种类型时的涵义透彻地进行认识.本文试就对常见的物理量正负号的意义进行归类辨析.一、矢量正负号的意义矢量正负号表示的意义有如下常见的三种情况.1.表示方向.一般说来，矢量的方向要用数学中描述向量方向的方法（辐角）来表示，但是对于处于同一直线上的矢量，其方向就可简化为用正负号来表示：选定某一方向为正，则方向与正方向相同的矢量，其方向用正号表示；方向与正方向相反的矢量，其方向用负号表示.如力、位移、速度、加速度、动量等矢量，它们的方向常常用正负号来表示.当然，这些正负号只有在规定了正方向后，才体现出意义.要注意这些正负号只表示方向，不表示大小，例如不能说“-5 m/s小于3 m/s”.2.表示方向相反.某两个矢量之间方向相反的关系可用负号表示，如振动物体的回复力表达式F=-kx中，负号只表示回复力F与位移x方向相反的关系；牛顿第三定律表达式F2=-F1中，负号表示F2与F1方向相反.3.表示相斥或相吸引.同种电荷间的斥力规定为正值，异种电荷间的引力规定为负值.当分子间距离小于r0时的斥力规定为正，大于r0时的引力规定为负.这里的正负号既不表示方向，更不表示大小.二、标量正负号的意义标量正负号的意义有以下几种情况.1.表示电性.电荷有正、负之分，电荷的正负只表示电性不同，不能简单的用数学上正负数的概念来比较大小.2.表示“方向”关系.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.再如：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此面，而负值表示沿法线反方向一侧穿过此面.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180°，则φ1=BS，φ2=-BS，磁通量的变化是Δφ=φ2-φ1=-2BS .3.表示大于零或小于零的意义.如重力势能、电势、电势能、摄氏温度等，这些物理量只有在零点选定后才能确定正负.它们的正负可以比较大小.4.表示增减的意义.如物体吸热Q为正，物体放热Q为负；内能增加为正，内能减小ΔEk 为负；动能增加为正，动能减小ΔEk为负.5.表示范围意义.如：用示波器观察交流电的波形时，电源电压在220V±l%以内.则电源电压在222.2 V与217.8 V之间.6.功的正负号意义比较特殊.在物体发生位移的过程中，各个力的作用效果不同，对物体发生的位移起推动作用的力（动力）做正功，对物体发生的位移起阻碍作用的力（阻力）做负功.功的正负还可理解为表示谁对谁做功，如热力学第一定律中，功W的正负规定：外界对物体做功，W为正；物体对外界做功，W为负.7.表示虚实.在光学中成像公式1u+1v=1f，由于像有实像和虚像之分，焦点也有实焦点和虚焦点之分，因此规定像距v、焦距f有正负之分.这里的正负也没有大小之意.8.只能为正不能为负的物理量，如长度、面积、密度、动能、摩擦系数、绝对温度、折射率等.综上所述，物理量的正负号表示特定的物理意义，必须具体问题具体分析，不能随便乱用数学方法进行计算或比较大小.正负号在物理学中的运用，要根据其所表达的物理意义的需要，区别各种不同的情况来正确灵活地使用，才不至于造成理解或运用上的混乱.。
浅析中学物理中正负号的含义
对 于 正 数 、正 号 、 负数 、 负 号几 个 概 念 ，人 们 一般 认 为
“ ”是 大 于零 的 ， “ ”是 小 于 零 的 ， 正数 大于 负数 等 等 。 正 负
另 一 个 力 做 功 表 功 的大 小 。
＝一 ． Ｘ １ ，此 时 ， 正 、 负 号 就 不 能代 ９０ ０ Ｊ 为正值 ，说明力对物体做 功，动力做 功 ，
２ 正 负号 代 表 物 理 量 大 小
在 物 理 标 量 中 ， 正 、 负 号 有 时 代 表 物 理 量 的 人 小 。例 如 ，在 讲 解重 力势 能时 ，如 果规 定 水平 面 为参 照 面 ，则 物 体
处于水平面以上时，物体的重力势能为正值 ；当物 体处于水
平 面 以下 时 ，物 体 的 重 力 势 能 为 负值 （ 说 明物 体 的 能 量 比 它
・
握教学人纲要求的内容 外，还要介绍 一些建筑业 的最新发展
状 况 ，如 技 术 比较 成 熟 的玻 璃 幕 墙 技 术 、 智 能 建筑 、生 态 建 ． 筑 、墙 面 的 绿 化 和 隔 热 构 造 技 术等 ， 以 拓 宽 学 生 的知 识 面 ，
５ ０・
激 活 ， 变 被 动 学 习 为主 动 学 习 ，促进 师 生交 流 ，收 到 寓 教于 乐 、事 半 功 倍 的效 果 。
１ 改变教学内容・
建 筑 构 造 的 基 本 原 理 和 方法 。通 过 该 课 程 的教 学 ，使 学 生 掌握 建 筑 设 计 和 构 造 的基 本 理 论 知 识 ，学 会 查 阅有 关 建 筑 规 范 、建 筑 图集 等 资 料 ，提 高必 备 的工 程 实 践 能 力 ，使 学 生 既 能够 读懂 建筑 施 工 图 ，又 能在 掌 握 理 论 知 识 的基 础 上 进 行
物理中正负号的不同含义
２ ＢＳ．
六 、 示 波 动 范 围 表
二 、 示 相 关 的 “ 反 ” 理意 义 表 相 物
如用示波器观 察交 流 电的 波形 时 ， 电源 电压 在 ２０ ２ Ｖ土１ 以内， ｙ轴灵敏度为 ５ ０ ｍＶ／ ， 格 误差小于
５ ．
１ 功的正负表示相反 的做功效果． ． 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 ：／ ＋ ｌｖ Ｉ 实物 Ｕ取正值 ， １ｕ ／ ＝１ｆ， 虚物
功 ， 取正值 ， ｗ 物体对外做功 ， 取 负值 ； ｗ 物体吸热， Ｑ
取正值 ， 物体放热 ， Ｑ取负值 ； 内能增 加 ，Ｅ取 正值 ， △
内能减少 ， Ｅ取负值． Ａ 三、 表示某些物理量增加还是减少 动能增量 △ — 一 ， ｚ 机械能增量 Ｅ ： 一Ｅ ， １
七、 表示同步极性 示波器当同步极性开关放在“ 位置 时， ＋” 为正极 性同步 ， 扳在“ 位置时 ， ～” 为负极 性同步．
八 、 验 恒 正 数 结 果 检
Ｕ 取负值 ； 实像 “ 取正值 ， 虚像 “ 负值 ： 取 凸透镜 ，取
正值 ， 凹透镜 厂取负值．
３ 热力学第一定律 Ｗ 十 Ｑ＝Ａ 外界 对物体做 ． Ｅ，
正确掌握应用 ， 可解决许 多问题． 同学们在 平时学 望
习中注意掌握 ， 防止在考试时因小失 大．
有些数不可能为负 数 ， 时间 、 如 质量 、 长度 等， 当 计算出的结果 为负 数时 ， 分析 其是 属于增 根应 舍 若 去， 若是解题过程中出现了错误 ， 则应重新求解．
物理学中正负号的意义
ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2010 10122物理学中，正负号具有丰富的内涵，它们以其独有的魅力，展示了物理学多姿多彩的一面。
充分认识正负号在物理学中的意义，对学生弄清物理概念，掌握物理基础知识，减少作业中的错误，有极大的帮助。
下面将物理学中正负号表示的意义分别予以讨论。
一、矢量的正负号1.表示方向一般来说，矢量的正负号是用来表示方向的。
当被运算的矢量在同一直线上，就选定其中一个矢量的方向为“正”，凡与此方向一致的矢量统统为“正”，相反方向的矢量统统为“负”。
例如，物体作变速直线运动时，规定初速度的方向为正方向；若物体作加速直线运动，加速度a 与初速度的方向一致，物体的加速度a 就为正。
反之，若物体作减速直线运动，加速度a 与初速度的方向相反，物体的加速度a 就为负。
另外，在计算矢量时会出现矢量的变化量，也会出现正负号，矢量变化量的正负号也是用来表示方向的。
例如，物体作匀变速直线运动时，若速度的变化量为正，表示与初速度的方向一致；若速度的变化量为负，表示与初速度的方向相反。
2.表示两种相反的效果这是一种特殊情况，在物理学中，物理量力矩M 。
虽然也是矢量，但对于定轴转动的物体来说，力矩的方向是沿轴的方向，是不变的，可用代数量表示。
在计算时规定：面向物体观察，使物体沿逆时针方向转动的力矩是正的，使物体沿顺时针方向转动的力矩是负的。
显然，这时力矩M 的正负号表明它使物体向不同方向转动的效果。
这与上面说到的矢量正负号含义不同，却与后面的标量含义相似。
二、标量的正负号1.表示相对于“零标准”的高低势能（重力势能、电势能）和电势等具有正负号，是由于这些概念本身的含义具有相对性。
随着选定的“零”标准而呈现出“正值”和“负值”，“正”表示大于或高于“零”标准，“负”表示小于或低于“零”标准。
而且，势能、电势等具有的正负号与该物理量本身的物理意义联系紧密，在运算过程中，它们的正负号常须带着走。
另外，摄氏温标下温度的正负号，也具有相似的意义，“正”表示高于零摄氏度，“负”表示低于零摄氏度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物理学中正负号的意义
物理学中,正负号具有丰富的内涵,它们以其独有的魅力,展示了物理学多姿多彩的一面。
充分认识正负号在物理学中的意义,对学生弄清物理概念,掌握物理基础知识,减少作业中的错误,有极大的帮助。
下面将物理学中正负号表示的意义分别予以讨论。
一、矢量的正负号
1.表示方向
一般来说,矢量的正负号是用来表示方向的。
当被运算的矢量在同一直线上,就选定其中一个矢量的方向为“正”,凡与此方向一致的矢量统统为“正”,相反方向的矢量统统为“负”。
例如,物体作变速直线运动时,规定初速度的方向为正方向;若物体作加速直线运动,加速度a与初速度的方向一致,物体的加速度a就为正。
反之,若物体作减速直线运动,加速度a与初速度的方向相反,物体的加速度a就为负。
另外,在计算矢量时会出现矢量的变化量,也会出现正负号,矢量变化量的正负号也是用来表示方向的。
例如,物体作匀变速直线运动时,若速度的变化量为正,表示与初速度的方向一致;若速度的变化量为负,表示与初速度的方向相反。
2.表示两种相反的效果
这是一种特殊情况,在物理学中,物理量力矩M。
虽然也是矢量,但对于定轴转动的物体来说,力矩的方向是沿轴的方向,是不变的,可用代数量表示。
在计算时规定:面向物体观察,使物体沿逆时针方向转动的力矩是正的,使物体沿顺时针方向转动的力矩是负的。
显然,这时力矩M的正负号表明它使物体向不同方向转动的效果。
这与上面说到的矢量正负号含义不同,却与后面的标量含义相似。
二、标量的正负号
1.表示相对于“零标准”的高低
势能(重力势能、电势能)和电势等具有正负号,是由于这些概念本身的含义具有相对性。
随着选定的“零”标准而呈现出“正值”和“负值”,“正”表示大于或高于“零”标准,“负”表示小于或低于“零”标准。
而且,势能、电势等具有的正负号与该物理量本身的物理意义联系紧密,在运算过程中,它们的正负号常须带着走。
另外,摄氏温标下温度的正负号,也具有相似的意义,“正”表示高于零摄氏度,“负”表示低于零摄氏度。
2.表示两种相反的过程
功W的正负号由公式决定。
当0≤θ<90°时,功W为正,表示外力对物体作功;当90°<θ≤180°时,功W为负,表示外力对物体作负功,即物体克服该力作功,此时功W的正负号表示两种相反的作功过程。
3.表示物理量的转移和转化
公式表示,电场力作正功,电荷的电势能减小,这是电荷的电势能转化为其他形式的能。
电场力作负功(电荷克服电场力作功),电荷的电势能增加,这是其他形式的能转化为电荷的电势能。
4.表示物理量的性质
自然界的电荷只有两种,规定其中一种为“正”电荷,另一种就是“负”电荷。
正电荷电量带上正号,负电荷电量带上负号,电量Q的正负号只表示两种不同种类电荷的属性。
在有关计算中,电量的正负号有时可不带,有时则需带。
例如,用库仑定律公式计算两电荷间的相互作用力时,式中可不带电量的正负号,公式中只可求得力的大小,力的方向须另行判断。
而用公式ε=QU计算电势能时,就最好带着正负号计算。
同样,光学中凹透镜的焦距取正值,凹透镜的焦距取负值。
物距U、像距V也有正负号,这些正负号均表示“实”或“虚”两种性质。
5.表示物理量的变化
在物理学中计算一些标量的“变化量”时,也会出现正负号。
标量的“变化量”若为“正”号,表示增加;若为“负”号,表示减少。
例如,重力势能是标量,重力势能的变化量:△EP=△EP2=△EP1;若为正,表示重力势能增加值,为负,表示重力势能减少值。
6.表示物理量的取值范围和误差精确度
例1.某仪器的铅牌上标明,工作电压为220V±10%,表示该仪器的工作电压取值范围在198～242伏之间。
例 2.用游标卡尺测出某圆筒的直径为φ30±0.05mm,表明该测量值的误差不超过0.05mm。
三、其他情况中的正负号
1.求某物理量时,若需解一元二次方程,有时可能得到“负”值根
对于这个“负”值根的物理意义,需要进行具体的分析和讨论,才能确定取舍。
如果未知物理量是时间、质量等,解出的负值常常是没有意义的,只能舍去。
而如果未知物理量是矢量(如未知力等),解出的负值常常是表示方向相反的意义,就需根据具体情况分析讨论后才能决定取舍。
2.表示测量工具的修正值(零误差)
学校实验室常用的一些测量工具:弹簧秤以及游标卡尺、螺旋测微器,在使用前,指针(零刻度线)须指零。
若校正后仍不能指零,这时读出的数值,叫零误差(修正值);若零误差为正,测得的数值须加上零误差;若零误差为负,测得的数值须减去零误差,以此来修正测得的数据。