谈“正负”在物理中的意义
谈“正负”在物理中的意义
[摘要]：在中学物理学习中，由于涉及到正负号的地方较多，其符号的物理含义又各不相同，并且学生对正负号的数学意义思维定势，使物理含义理解不深，导致学生对认识和运用物理量 、物理规律会产生困难和错误。本文对中学物理中正负号的含义及常见的一些问题作一些归纳与讨论。
[关键词]：中学物理、正负号、含义
在日常生活中，“正”往往代表正确的、合乎法则的正当的一面，它代表的是有利的一面，而“负”则往往代表负担、欠债、失败的一面，它代表的往往是不利的一面。
数学中的“正负”分别表示大于零或小于零的情况，如正数表示大于零的数，而负数表示小于零的数，正数在进行比较时，绝对值大者，其数值就大，但负数进行比较时，则与正数相反， 即绝对值大者反而小。
在物理中“正负”在特定的环境里常常表示出一定的物理意义，这与“正负”在数学中和日常生活中的“正负”有时有着很大的区别。下面我就来对中学物理中的“正负”作一些详细的举例说明。
1、在矢量问题中表示方向关系。如加速度，加速度是一矢量，它既有大小，也有方向。在匀变速直线运动中，加速度为正值，表示加速度的方向跟速度的方向相同，加速度为负值，表示加速度的方向与速度方向相反。可见这里的正负号表示方向，而不表示大小。因此，在比较大小时，只需要看正负号后面数值的大小，数值大者，加速度就大，数值小，加速度就小，这种比较法与数学中负数大小的比较是截然不同的。同样，在力矩中的“正负”也表示方向，正力矩表示逆时针方向，负力矩表示顺时针方向，并且，在牛顿第三定律的表示式+F12=－F21中，这里的正负号仍然表示的是方向，异号表示二者反向，在简谐振动的表示式F=－kx中，负号表示力的方向与位移方向相反。
2、在标量问题中表示相反的两种流向。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方向相反；在交流电中存在着正半周期和负半周期。正半周期电流的流向与负半周期电流的流向相反，大小的变化与数学中负数的比较不同。在电磁学中，电通量 △QE为正，表明电力线穿出曲面，电通量△Q为负，表明电力线进入曲面。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，将线圈反转180°，则φ1=BS，φ2=－BS，磁通量的变化是△φ=φ2－φ1=－2BS。
3、表示相反的物理意义。
A.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。正功表示力对物体起推动作用，负功表示力对物体起阻碍作用，也表示能量是输入还是输出。
B.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。
C.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。
4、表示相对的大小关系。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，如在重力势能或电势能中，这里的正负与数学中的正负数具有相似的意义。正势能表示比零势能高，负势能表示比零势能低。同时，电势的正负也不具有方向性，只表示该处的电势比零电势高还是低。如正电荷周围的电势为正，表明正电荷周围的电势处处比零电势高，而负电荷周围的电势为负，只表示负电荷周围的电势处处比零电势低，且这里势能大小的比较与正负数大小的比较相同。
5、表示增加或减少。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，如：在外力对物体做功中，外力对物体做正功表示物体动能增加，外力对物体做负功，则表示动能减少。又如：在物体的内能和热量中，Q吸>0，表示物体的内能增加，当Q吸<0，表示物体的内能减少。
6、表示条件。如：在分子间的距离跟分子势能的关系中，当r－r0>0时，分子势能随分子距离增大而增大；当r－r0<0时，分子势能随分子距离减少而增大。又如在液体和固体的性质中，当附着层的液体分子和固体分子之间的引力与液体内部分子间的引力之差大于零时，则表现为浸润现象，反之，则表现为不浸润现象。
7、表示分类。如正电荷与负电荷只表示相反的两类，物体所带的正负电量越大，表明物体所含的正负电荷数越多。
8、 表示范围。如：用示波器观察交流电的波形时，电源电压在220V±l％以内，y轴灵敏度为50mV／格，误差小于5％。
9、表示有无可能。如：在光电效应中，当hγ－W>0时，表示能发生光电效应，而hγ－W<0表示不能发生光电效应。又如：在全反射现象中，当入射角i-arcsinθ>0时，就能发生全反射现象，否则就不能发生。 10、表示有无意义。在物理学中有些标量只存在正值。如质量、密度、时间、长度都只能大于零，大于零表示有意义，小于零则表示无意义。若计算的结果为负数，就要分析其是增根应舍去，是解题中出现了错误则应重新求解。
从上面可以看出，数学上的正负号，表示大于零，小于零，在物理学中的正负号却赋予了很多新的内容，它可用来表示矢量的方向，而不表示矢量的大小；也可用来表示标量的正负，如温度、电势的高低，功、能量的正负；也可用来表示物体的性质，如透镜的性质，电荷的性质等等。而学生有时片面理解为表示方向，忘记了有的表示性质，有的表示大小等。我们通过归纳、讨论、逐步认识，确切把握其不同的含义，才能在解题过程中，正确掌握，灵活应用，少犯错误
物理量的正负号
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物理量的正负号
作者：成志强
来源：《教师·理论研究》2008年第06期
有些物理量要用正、负号表示，常见的物理量的正、负号可分为“性质符号”和“量质符号”。
一、性质符号：表征物质属性、基本结构的物理量
物体带电的正、负，粒子的正、负（正负电子）等。正、负号用来表征物质电性情况。电源的正、负极，表征极性的电势高、低。直流电表（电流表、电压表、多用电表）接线柱的正、负，表示电表在电路中的连接方式。二极管的正、负，表示二极管在电路中处于“导通”或“截止”状态。
二、量质符号：研究物体运动规律时，描述物体状态，运动过程的物理量所带的正、负号
1.矢量的正、负号
矢量是有大小和方向的物理量，一般大小由它的绝对值的大小决定；方向由它与已知方向的夹角表示。矢量可进行合成与分解运算，实质是一种等效替换，运用平行四边形法则计算。
特殊的矢量：是在一直线上的矢量，此时它们只有两个方向，可用正、负号表示方向。先在直线上选定一个方向为正方向，凡与此选定方向相同的矢量为正，反之为负。不在同一直线上的矢量，可利用“正交分解法”，变成带有正、负号的代数运算。
利用正、负号表示矢量方向的物理量有：力、位移、速度、加速度、冲量、动量、电场强度、磁感应强度等。
S（位移）+:表示位移方向和坐标系正方向一致-:表示位移方向和坐标系正方向相反
v（速度）+:表示速度方向和位移方向相同，或坐标系正方向相同-:表示速度方向和位移方向相反，或坐标系正方向相反 龙源期刊网
a（加速度）+:表示其方向和速度变化量的方向一致或加速度方向与合外力方向一致-:表示其方向和速度变化量的方向相反或加速度方向与合外力方向相反
F（力）F=ma+:表示力的方向和坐标系正方向相同F1=-F2 ，“-”表示F1、F2方向反向-:表示力的方向和坐标系反方向相同简谐振动：F=-kx，“-”表示回复力始终与位移反向库仑定律中：正号表示相斥，负号表示相吸
物理学的正负之说
物理学正负之说
云南 曲靖 麒麟区 黄兆荣
物理学中的正负或者正反的慨念很多，这些慨念在物理学起了一些不好的效果，到了改进的时间了。地球、宇宙、微观没有人类时一切都在有条不紊按照自己运行规律运行，这些规律都是宇宙中的规律。正、负物质，正、反物质抵消是不对的，物质如果抵消了，那么宇宙的物质就能消失了，星球就能凭空消失了。
1、磁铁南北极在一起，磁场是不会抵消的，还是照样存在的。
2、楼层以地面为基本面，低于地面为负层，高于地面的是什么，是正层，正负层能抵消吗？如果抵消了，那么一栋楼就没有了，事实呢？一栋楼还在，没有抵消，所以应该纠正才是。
3、正、负压力能否抵消呢？压力是以海平面大气压为标准，高于标准的正压力，低于标准的负压力。正压力是单位体积内的物质增多，高于海平面单位体积的气体物质，对外的斥力比引力大。负压力是单位体积内的物质减小，少于海平面单位体积的气体物质，对外的引力比斥力大。若把正压处的物质放出一些到负压处，正压处的压力减小，负压处的压力升高，只是压力数据变化，而正、负压力处的物质总量没有变化。数据是人们量化结果。
4、正、负电荷之说，不论正负电荷都是物质。参考点是地面的电位，定义为零电位，实际上地面的零电位也不是真正的零电位，而且是变化的。用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。实际上玻璃棒不与丝绸摩擦也是带正电荷的，橡胶棒不与毛皮摩擦也是带负电荷。用万用表、电压表、毫伏表、电位差计、示波器测量玻璃棒和橡胶棒的电位，玻璃棒的电位比橡胶棒高，电压数据还是变化的。其实正、负电荷只是一个定义，没有人测量过正、负电荷，根据电工测量仪器的使用情况来看，正电荷的集合形成高电位，负电荷的集合形成低电位。电压表有两根表笔，一根是接触高电位部位，一根是接触低电位部位，正电荷是高电位，负是低电位。当两根表笔接触在一起时，这个点的电位才是零电位。
物理量正负号的意义辨析
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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.
九年级物理两种电荷知识
九年级物理两种电荷知识
一、正电荷和负电荷
在物理学中，电荷是描述物体电性质的基本概念之一。电荷分为正电荷和负电荷两种。正电荷具有相同的电荷性质，而负电荷也具有相同的电荷性质，但正电荷和负电荷之间互相吸引。
二、正电荷
正电荷是指具有正电性的电荷。正电荷的存在使物体具有正电性，可以通过一系列实验和观察来证明。例如，当两个带有正电荷的物体靠近时，它们会相互排斥，这是由于它们之间存在着相同的电荷性质。
正电荷通常来自于物体失去了一些电子，这些电子带有负电荷。当物体失去电子时，它的原子变成了正离子。正离子具有正电荷，使得物体带有正电性。
三、负电荷
负电荷是指具有负电性的电荷。负电荷的存在使物体具有负电性，同样可以通过实验和观察来证明。例如，当一个带有负电荷的物体靠近一个不带电的物体时，它们会相互吸引，这是由于它们之间存在着相反的电荷性质。
负电荷通常来自于物体获得了一些电子，这些电子带有负电荷。当物体获得电子时，它的原子变成了负离子。负离子具有负电荷，使得物体带有负电性。
四、正电荷和负电荷的作用
正电荷和负电荷之间的相互作用是物理学中的一个重要概念。根据库仑定律，正电荷之间以及正电荷与负电荷之间的相互作用都是吸引的。这意味着正电荷和负电荷之间会产生引力，使它们相互吸引。
正电荷和负电荷之间的相互作用可以应用于许多实际问题。例如，电荷的相互作用是电力工程的基础。在电路中，正电荷和负电荷之间的相互作用使得电流得以传输，从而实现了电能的转化和利用。
正电荷和负电荷之间的相互作用还可以解释一些现象。例如，当我们梳头发时，梳子会带有静电，这是由于梳子上的摩擦产生了正电荷和负电荷的分离。当我们将带有静电的梳子靠近细小的纸屑时，纸屑会被梳子吸引，这是由于正电荷和负电荷之间的相互作用。
五、总结
正电荷和负电荷是物理学中的重要概念。正电荷具有正电性，负电荷具有负电性。它们之间的相互作用使得物体具有电性质，并且可以解释许多现象和应用。了解正电荷和负电荷的知识，有助于我们更好地理解电的本质和电学的应用。
浅谈高中物理中的正负号问题
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浅谈高中物理中的正负号问题
作者：李文福
来源：《学周刊》2018年第04期
摘 要：在高中物理学科中，一些物理规律和物理量中往往会出现数学学科中的正负号，但是它们的内涵与数学学科中的正负号是有一定差异的，是针对具体的物理规律而使用的一种学科式的表现形式。因此，针对学生可能出现的把数学中的正负号和物理中的正负号混淆的问题，非常有必要把这部分知识进行针对性的学习，来有效解决学生出现的问题。
关键词：正负号；物理量；正确理解运用
中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）04-0130-02
DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2018.04.078
在高中物理学科中，一些物理规律和物理量中往往会出现数学学科中的正负号，但是它们的内涵与数学学科中的正负号是有一定差异的，它们有的是和数学中的有理数的正负是一致的，而有些表示物理量的性质、方向，较为复杂，所以不能够简单地像理解数学中的正负来分析高中物理学科中的正负号，否则容易出现问题。为了更好的防止学生出现问题，我把常见的正负号应用问题，进行了简要的归纳。
一、图像的正负
物理规律是物理学理论体系中的核心内容，一般用数学关系表达，其实质是运用函数关系式来呈现物理规律。例如最常见的运动问题，在速度时间图像中，如果画出的线是一条直线，且与x轴平行，则此物体做的是匀速直线运动，运动过程中速度大小不变，如果图像在x轴上方，则是物体沿正方向做匀速直线运动，反之在x轴下方，则是沿负方向做匀速直线运动；如果画出的线是一条直线，图像呈上升趋势，且图像在x轴上方，表示此物体做的是沿正方向的加速直线运动，反之物体则是沿负方向做加速直线运动。在物体运动过程中如果画出的线是一条曲线，且图像在x轴上方，则表示此物体的速度大小在不断变化，但方向不一定变。方向的判定要看图像是在x轴上方还是下方。还有，速度时间图像所围成的面积表示物体在这一段时间内所通过的路程，正的表示和正方向相同，负的表示和正方向相反，总位移为正负的代数和。
正＼负号在高中物理教学中的应用
正＼负号在高中物理教学中的应用
正、负号在高中物理教学中的应用
中学物理的学习过程是感知物理现象→建立物理表象→形成物理概念和掌握物理规律→解决物理问题(应用规律)，在这一过程中最重要的环节是形成物理概念和掌握物理规律，物理规律通常是用定理、定律的形式，以函数式或图像的方式，简洁、清晰地来表达和呈现物理量之间的关系。物理概念是用物理量来表示的，物理量是能够定量地反映客观事物的物理性质或特征的物理概念。可见，物理量在整个物理学习中是十分重要的。下面我们就来探讨物理量中矢量和标量的符号问题。
物理量按照其有无方向可以分为矢量和标量，但无论矢量还是标量其物理量前有时要用正、负号来表征一定的物理意义。
一、矢量的正、负号
物理学中的矢量是指既有大小又有方向的量。这类量的运算在相加减时遵从平行四边形定则。高中阶段经常将矢量的运算简化为同一条直线上的运算，此时常用“+”和“-”来表示同一条直线上矢量的方向。在运算时的基本步骤是：①规定正方向。②确定各矢量的正负号，与规定的正方向相同的记为“+”，与规定的正方向相反的记为“-”。“+”和“-”只表示同一条直线上的矢量与规定的正方向相同或相反，并不表示物理量的大小。例如F1=-5N，F2=3N，力F1大于力F2，F1的方向与规定的正方向相反，F2的方向与规定的正方向相同。③进行运算，“+”和“-”参与计算。
此类常见的物理量有力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、速度增量△V、动量增量△P等。
二、标量的正、负号
物理学中的标量是只有数值大小，而没有方向的物理量。此类物理量的运算遵循代数运算法则，通常“+”和“-”号在标量前表示不同的含义。
1.非负的物理量
这类物理量只有正值，没有负值，描述一定的物理状态或反映物质的自身属性。例如：路程s表征物体运动轨迹的长短，动能Ek表征物体运动过程中某一时刻或位置具有的能量；电容C、电阻R、密度ρ等都表征物体具有的某一性质。此类常见的物理量有路程s、动能Ek、质量m、体积V、电容C、电阻R、周期T、频率f、压强p、功率P、密度ρ，热力学温度T等。物理学常量(物理常数)也只有正值，没有负值，物理常数有很多，指的是那些通过实验测定数值固定不变的物理量。常见的常数物理量有：劲度系数K、静电力常数K、万有引力常量
物理量正负号意义及应用例析
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物理量正负号意义及应用例析
作者：杨军
来源：《理科考试研究·高中》2017年第04期
摘要：高中物理中很多物理量都是带有正负号的，不同的物理量正负号的意义不尽相同.帮助学生理清正负符号意义，指导学生在解题中灵活应用正负号，是高中物理教学中一个不能忽视的问题.
关键词：物理量；正负号；方向；效果；性质
在高中物理中，很多物理量都是带有正负号的，而且，物理量的正负号意义不尽相同，用法也是纷繁芜杂，不仅初学者莫衷一是、一头雾水；就连高三学生在解题时也经常出现张冠李戴、丢三落四的现象.为了正确理解物理基本概念，熟练掌握物理基本规律，灵活应用物理基本方法，必须要辨明物理量的正负号的意义！本文试对高中物理中常见物理量的正负号的意义进行分类辨析，并就学生容易出现失误的地方举例说明其应用方法.
一、正负号表示矢量的方向
中学物理中，矢量是既有大小又有方向的物理量，其运算遵循平行四边形定则.例如：力、位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度、动量、冲量等.一般地，向量的方向要用角度来描述，而当矢量仅处在同一直线上时，可以选取某个方向为正方向，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.在这种情况下，正负号不是量值大小的标志，而是方向的标志，“-5N”的力要比“+3N”的力大.
在矢量运算问题中，学生往往丢失“-”号造成错解.
例题1物体静止在光滑的水平地面上，先对物体施加水平恒力F1，经过一段时间后撤去F1，立即施加与F1反向的恒力F2，又经过相同时间，物体回到出发点，则F1与F2大小之比为多少？
错误解法设物体的质量为m，两段运动的加速度为a1、a2，由牛顿运动定律：
F1=ma1；
F2=ma2；
辨析物理量中正负号的含义
第１６卷 技术物理教学 界线，但水流速度由于具有对称性．因此我们 只需要分析ｄ／２的距离即可． 由于流速与距离成比例增大，从河岸到河 心流速 的变化规律可表述为： ｌ＝ ・ｙ／ｄ／２＝２ ・ｙ／ｄ 为使小船由出发点ｙ 到正对岸，则必须使船 速 与水流方向相反 的分量随远离河岸而增０ 加，必须改变的是这矢 图５ 量的方向，即角０必须随Ｙ增加而减小． 小船对于岸的速度在 ，Ｙ两个方向上的 分量： Ｖ２ＣＯＳ０一 ｌ＝Ｖ２ｃｏｓ０—２ ‘ｙ／ｄ ２ｙ＝ｖ２ｓｉｎ０ 在任何时刻，船对于岸的沿河流方向的速 度 应等于零，因此有： ｖ２ｅｏｓＯ－２ ｄ＝Ｏ或ｅｏｓ０：２ ｙ／ｄ 此式表明角０随距离的变化规律，即小 船离岸后，船头必须逐渐迎向水流方向逐渐 减小０，当Ｙ＝ｄ／２时，达到最大值，即０最 小过了河中心后，则根据对称性，０角度应 逐渐增大． 从上讨论可知：小船渡河的运动可看作 参与航速 垂直于河岸的横渡运动，同时又 参与水流流速 ，顺流而下的运动，这两个运 动，互不影响，这个过程的总结果等于它们 各自产生的结果的矢量和．所以小船相对岸 的运动，就是两个独立运动的合成，即两个 运动的叠加．至此学生对运动的叠加原理有 了较完整的理解．学生学习运动的叠加原理 就不会感到困难． 辨析物理量中正负号的含义 赵改珍 （太原畜牧兽医学院０３００２４） 在物理学中，一些物理量的正负号问题一 直困扰着学生．因此物理量的正负也就成为物 理教学中的难点．在教学中关键在于理解物理 ・３０・ 量正负的本质． 物理量一般用一个带有单位的数字来表 示．如１０ｍ ，３０ｍ／ｓ，１００ｋｇ，它们分别描述 物体的体积和运动快慢以及质量方面的特征． 本文就物理量的正负号的含义做如下分析： ｌ矢量的正负 部分物理量必须由大小和方向两个因素才 能完全确定，我们称为矢量，矢量的正负号当 然就表示矢量的方向．比如位移ｓ，速度 ， 加速度。，力，，电场强度Ｅ，磁感应强度丑 等．其正负号的规定：假设某一方向或某一矢 量的方向为正，与此方向相同的矢量为正，与 此方向相反的矢量则为负． 矢量具有了正负号的意义： 首先，明确了矢量的正负是表示矢量的具 体方向，便于我们分析问题． 例如，假设向右的方向为正方向，物体受到三个 力的作用，分别为Ｆ。＝１０Ｎ， ＝３Ｎ， ＝一５Ｎ．表 示物体受到向右的１０Ｎ和３Ｎ的两个力，向左的５Ｎ 的力的作用． 又如，物体做匀加速直线运动，初速度为３ｍ／ｓ， 加速度为１ｍ／ｓ ．问５ｓ末速度多大？ 在本题中虽然没有给出正方向，但习惯上以初速 度的方向为正方向，那么相应的已知量则分别为 ＝ ３ｍ／ｓ，口：ｌｍ／ｓ ，ｔ＝５ｓ．求１１）Ｉ． 由 ＝１１０＋ａｔ，得 ＝８（ｍ／ｓ）为正数，表示其 方向与初速度的方向． 其次，明确了矢量的正负之后，就可以把运算中 复杂的矢量运算简化为简单的代数运算． 例如，升降机里站着一个５Ｏｋｇ的人，升降机以 ０．２ｍ／ｓ 的加速度向下做匀减速直线运动，求升降机 对人的支持力有多大？ 解：人受到向下的重力ｒａｇ和向上的支持力 选向下的方向为正方向，则 取正， 取负，口 取负．则有ｍｇ—Ｎ＝ ．Ｎ＝ｍ（ｇ一口）：５０ Ｘ（９．８ ＋ｏ．２）：５０Ｘ１０＝５００（Ｎ） 各矢量的方向是由假定的方向而确定，结 果与假设方向的选取无关．换句话说，确定矢 量的正负号是解题的手段．解决矢量问题不应 简单地认为哪个该是正，哪个该是负，而应以 假设的标准方向来确定各个矢量的正负（方
透视高中物理教学中的正负号
学羁 学术研究 ２０１０年第１１期 创新课堂
透视高中物理教学中白ｌｌ正灸号
吴庆艳 （江苏省赣榆海头高级中学 ２２２１１１）
我们知道，数学中的“＋”“一”号应该大致表达两种含义：一 是用来表示运算符，二是用来表示数字的大小。对比数学、物理
中具有“＋”“一”号的物理量不但种类繁多，而且内涵非常丰富。 在物理中，有许多概念、规律、原理、公式等都要借助于正负号来
表示。由于很多学生不能正确领会正负号在不同情形中的涵义， 结果在物理学习中出现了障碍。因此，为了能准确理解物理概 念，掌握物理规律，就必须要把物理量中出现的正负号在各种情
形时的涵义进行透彻地认识。
一、正负号的几种类型 （一）矢量中的正负号 我们知道，矢量是既有大小，又有方向的物理量，为区分矢 量的方向，我们往往规定其中某个物理量的方向为正方向。若
某一物理量与规定的正方向相同，则该物理量为正；若某一物理 量与规定的正方向相反，则该物理量为负，即矢量中的正负号是
用来表示方向的。如位移、速度、加速度、力、动量、电场强度、磁 感应强度等的正负号都属于这种类型。例如，甲物体运动的速 度ｖ ＝ｌＯｍ／ｓ，乙物体运动的速度ｖ２＝一１５ｍ／ｓ，说明甲运动的方向与
规定正方向相同，大小为ｌＯｍ／ｓ，而乙运动方向与规定正方向相 反，大小为１５ｍ／ｓ。 （二）表示相对零点大小的正负号 例如，我们在表示物体重力势能的大小时，往往先选某个面 为零势能面。若物体在零势能面上方，则该物体具有的重力势能 为正；若物体在零势能面下方，则该物体具有的重力势能为负。即 此类物理量的正负用来表示比零值大或比零值小的意义，等同于
数学中正数大于负数的意思。中学物理中所学习的重力势能、电 势能、分子势能、电势、摄氏温标等物理量都属于这种类型。
二、具有特殊意义的正负号 有些物理量的正负号既不表示方向，也不表示大小，而是用 来表示相反的物理现象性质或过程。如正负电荷表示两种性质 相反的电荷；电源的正、负极表征极性的电势高低；电流表（电压
浅议中学物理量的正负号含义
考试周刊２０１５年第５３期 浅议中学物理量的正负号含义 吴君瑞 （海南省澄迈中学，海南澄迈５７１９００） 摘 要：本文从矢量和标量两方面结合实例探讨了中学物理量及物理公式中的正负号含义。 关键词：正负号 物理量 矢量 标量 方向 代数中的正负符号一般表示加减算法或表示有理数的正 负．而物理中的正负号含义有所不同，相对较复杂，有的表示大 小．有的表示方向，有的表示特定含义，等等，有些物理量的正 负值参与运算，有些物理量只有正值参与运算，情况复杂多样， 学生容易混淆，现就中学物理量的正负号含义进行归纳分析。 一、矢量的正负号 矢量的正负号一般表示该物理量的方向。中学物理中，矢 量是有大小有方向的物理量，其运算遵守平行四边形定则， 如：力、速度、位移、加速度、动量、冲量、电场强度、磁感应强度 等。在一维坐标上，我们规定某一方向为正方向，则与正方向 相同的矢量为正值．与正方向相反的矢量为负值，所以矢量的 正负号这时就是表示方向的，也就是说矢量的正负号表示该 物理量的方向与规定的正方向相同还是相反，正负号表示的 是方向而不是表示大小。 二、标量的正负号 标量的正负号有的表示大小，有的表示特别的“方向”．有 的表示特定含义。中学物理巾．标量是仅用数值即可作出充分 描述的物理量，标量运算遵守代数运算法则．一般不遵守平行 四边形定则。常见的标量有路程、体积、密度，质量、时间、热 量、温度、功、功率、动能、势能、电阻、电压、电流、电量、电动 势、磁通量等。 １．表示大小 大多数的标量正负值是表示大小的。有些标量只有正值．没 有负值，为恒正的标量。这些标量的正值就表示了物理量的大 小，如质量、密度、时间、体积、动能、路程、电阻等，这些量如果在 计算结果中出现负号，就应根据物理意义去取舍，如在解题时出 现时间两个解ｔ．＝５ｓ，ｂ－－－ｌＯｓ，则一ｌＯｓ应舍去；有些标量有正负值． 正负号表示相对零点的大小，正值表示大于零参考值．负值表示 小于零参考值，也就是说正负号是表示大小的，其大小关系等同 于代数中的有理数的大小关系，零和正值总比负值大。如摄氏温 度、势能（重力势能、弹性势能、电势能、分子势能等）、电势等。 ２．表示特刺的“方向” 中学物理中，有些标量常常带有“方向”两字，如“电流强 度的方向”、“感应电动势的方向”，这里的“方向”是指其物理 意义，不同于矢量的“方向”含义，有些标量有“方向”是基于运 算的方便，规定这些标量为双向标量。标量是只有大小没有方 向的物理量，所以其“方向”不是真正意义上的方向．只是为了 计算方便而引入的。这些标量其运算遵守标量的运算法则．不 遵守平行四边形定则，中学巾这类标量常见的有电流、电动 势、磁通量等。电流强度的正负表示电流的方向，正值表示其 方向与规定方向相同，负值表示其方向与规定的正方向相反。 磁通量是指穿过磁场中某一面积的磁感线条数，磁通量的正 负表示磁感线穿过平面（或曲面）的方向关系，正负值表示穿 人和穿出某一面的两个相反的过程．其正负规定是：任意一个 面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿人为正值，则磁感 线从反面穿人时为负值。 ３．表示特定的含义 有些标量的正负不表示大小，也不表示特别的“方向”．而 是表示特定的某些含义。如功、电荷，热量，焦距、像距等。具体 含义如下：功的正负表示是动力做功还是阻力做功．力对物体 做了正功，这个力对物体来说是动力，表示受力物体获得了能 量，力对物体做了负功，这个力对物体来说是阻力，表示物体 失去了能量：电荷的正负表示两种性质相反的电荷，质子所带 的电为正电．电子所带的电为负电；热量的正负表示物体在某 一过程中是吸热还是放热，正值表示吸热，负值表示放热；凸 透镜的焦距为正值，凹透镜的焦距为负值，像距的正值表示成 实像。像距的负值表示成虚像。 三、实际应用时正负号的处理 在实际应用中，我们可以大致把物理公式分为矢量式和 标量式。 矢量式是能反映出各矢量的大小和方向关系的式子，也 就是说矢量式子不仅能反映大小关系，还能反映方向关系，计 算时一定要注意矢量式的方向性。在一维情况下，我们规定了 某个方向为正方向后，各矢量就用正负号表示方向，各矢量就 带上了正负号，矢量式子的运算就转换成了代数运算；在二维 情况下，我们常用正交分解法，把各矢量分解到两个相互垂直 的坐标轴上．在两个坐标轴上各矢量就带上了正负号，就可以 把矢量运算转换成两个一维坐标的代数运算；三维情况中学 较少见．三维情况下可以根据某些定理定律推论等把三维情 况转为二维情况或者看成多个二维情况．最后再转为一维情 况处理。中学阶段，常在一维情况下出现的式子有：运动学中 １ ’ ’ ’ 三个基本公式ｖ．＝ｖ ＋ａｔ，ｓ＝ｖ ｔ＋— ａｔ‘，Ｖ‘一ｖ：＝ ，动量定理 ｔ＝Ｉ ２ａｓ Ｆ ‘ ” ２ ’ ” ” ｍｖ，一ｍｖ．，动量守恒定律ｍ．ｖ．＋ｍ，ｖ’＝ｍ．ｖ， ＋ｍ，ｖ， 等；常在二维情 况下出现的式子有：Ｆ ＝ｍａ，平衡条件Ｆ ＝Ｏ。 标量式是仅仅反映出物理量的大小的关系，不能反映出 各物理量的方向关系，计算时没有涉及方向但某些关系式巾 要注意物理量的正负。有些标量式子运算结果的大小不受各 物理量正负值的影响，这些式子运算时各物理量是不必带符 号的，如动能，电容器的电容，电流强度，电功，电功率，等等； 有些标量式子中虽然没有方向关系。但会涉及标量的正负号， 这时就要注意公式中各个物理量的正负值及其对应的含义， 如动能定理中功会有正负值，机械能守恒定律中的势能会有 正负值，磁通量变化量中的△ 、 ，、 ．会有正负值，电场力做 功ｗ＾Ｂ＝ｑＵ＾Ｂ中的Ｗ＾Ｂ、ｑＵ＾Ｂ会有正负值，热力学第一定律巾的 △Ｕ、Ｗ、Ｏ会有正负值。 有些物理关系式我们只用来计算物理量的大小。这时式 子中各物理量就不必带正负号运算，可以取绝对值代人运算， 如功，功率，库仑力，电场强度。点电荷电场场强，匀强电场场 强，磁感应强度，安培力．洛伦兹力，磁通量，等等。 实际应用物理关系式计算时．一定要把公式巾的加减号 与物理量的正负号区分．不能把公式中的加减号当做矢量的 方向或某些标量的正负值，如ａ＝ＴＶｔ￣Ｖ０中初速度Ｖ。前的“一”是 关系式中的减号，不是初速度的方向。 参考文献： ［１］漆安慎，杜婵英．力学基础．高等教育出版社． ［２］张连生．高中物理名师伴你行．天津人民出版社．