中学物理量中的正负号归析

浅谈物理量的正负号在中学教学中的区别运用作者：马军邦来源：《时代报告》2012年第10期中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1033-2738（2012）05-0068-01摘要：在学习物理知识时，有些物理量要用到正负号表示，不少学生搞不清他们的含义，解题时虽然思路正确，但由于不加区分地乱用正负号，计算结果经常出现错误，应该引起注意。

常见物理量的正、负，可以分为“性质符号”和“量质符号”，下面分别进行讨论。

关键词：量质；矢量；矢量；正负号；一、性质符号表征物质属性、基本结构的物理量，它带有正、负号，我们把它叫性质符号，如：物体带电的正、负粒子的正、负号是用来表征物质电性情况的。

如图（1）：（1）电源的正负极，表征极性的电势高低，如图（2），电源供电时电源由正极“流出”，负极“流入”，如果可以充电，电流方向相反。

（2）直流电表（电流表、电压表、万用表）接线柱的正负，一般情况下，电流应由正接线柱“流入”，由负接线柱“流出”。

图3所示：（3）二极管的正负极表示：如果二极管所加电压正极“高”，负极“低”时，二极管处于导通状态；所加电压相反，二极管处于截止状态。

透镜、面镜焦距的正负号，表示镜对平行光线会聚或发散的情况。

它们成像时，像距的正负表示成像性质的“实”、“虚”情况。

利用成像的公式1/u+1/v=1/f计算时应带上符号运算。

二、量质符号研究物体运动的规律时，描述物体状态运动过程的物理量所带的正负号，我们把它叫量质符号。

这些物理量又分为矢量和标量。

（一）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表示；方向由它与一直方向的夹角表示；矢量可进行合成与分解运算，实质是一种等效替换，计算运用平行四边形法则。

这个法则我们经常在力学中用到。

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。

先在直线上选定方向相同的矢量为正，反之为负。

不在同一直线上的矢量，可以利用正交分解法，把它们分解在已选定方向相互垂直的直角坐标系中，这样就可以转化为两直线上带有正、负号的矢量了。

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。

物理量正负号的含义及其成因分析作者：王锋来源：《陕西教育·教学》2018年第07期正负号是物理量的形象代表，其含义不尽相同。

在学习过程中，如果学生搞不清物理量的正负号所代表的具体含义，就不能正确理解该物理量，从而对基本概念和基本规律的学习带来影响，更无法对物理概念和规律加以灵活应用。

学生会感到物理越来越难学，越学越没兴趣，逐渐失去信心，最终演变为学困生。

因此，很有必要对物理量的正负号加以总结、分析和探讨，助学生一臂之力。

一、物理量的正负号表示方向举例说明：[A]、[B]两车在同一条直线上沿东西方向运动，若规定向东运动为正方向，则[VA]=+3m/s，表示[VA]的方向向东，即[A]向东运动；[VB]=-3m/s，表示[VB]的方向向西，即[B]向西运动。

成因分析：速度属于矢量，既有大小，又有方向，其合成与分解遵循平行四边形定则。

上例中，[A]、[B]两车在同一条直线上运动，为了使问题研究起来方便，可人为规定一个正方向，凡是与规定正方向相同的速度，取正号，凡是与规定正方向相反的速度，取负号。

这样，速度就有了正负之分，其正负号表示方向，不表示大小。

延伸拓展：所有的矢量的正负号都表示方向，比如：力、位移、速度、加速度、动量、冲量、电场强度和磁感应强度等。

二、物理量的正负号表示大小举例说明：物体被举得越高，做功本领越大，包含的重力势能也越大。

物体向上运动，势能增大，物体向下运动，势能减小。

若规定桌面所在的水平面为重力势能的零势能面，则物体在桌面上方，重力势能为正；物体在桌面下方，重力势能为负。

重力势能的正负号表示大小。

如果[EP1]=+3J，[EP2]=0J，[EP3]=-3J，则[EP1]>[EP2]>[EP3]。

成因分析：由于重力做的功等于重力势能增量的负值，物体从桌面处开始向上运动，重力做负功，重力势能增加，末态的重力势能大于初态的重力势能，从而可以得出桌面以上的物体具有的重力势能为正值。

理解高中物理中的“＋”、“－”号含义在物理学习中，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。

下面就谈谈本人的一些看法。

一、可以表示方向1．矢量问题中所出现的正负号均表示方向关系筒谐振动中回复力与的位移关系“F＝－kx”；动量守恒定律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号，正号表示与正方向相同，负号表示与正方向相反。

例如，动量变化量Δp＝p2－p1，速度变化量Δυ＝υ2－υ12．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，磁通量的变化量是Δφ＝φ2－φ1＝－2BS二、表示某些物理量的“相反”的物理意义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。

2．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、表示某些物理量是增加或减少动能增量ΔEk＝Ek2－Ek1，机械能增量ΔE＝E2一E1，势能增量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。