浅析中学物理中正负号的含义

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。

§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。

物理实验中偏符号的意义
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。

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。

中学物理量中的正负号归析作者：唐朝均来源：《物理教学探讨》2008年第09期摘要：物理量的正负号能准确表示物理量的各种性质，掌握好才能顺利解决问题关键词：传递热量；光滑斜面；相对大小；零势点；矢量；非矢量；正负号中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)5(S)-0024-1 表示物理量或物理结论的性质很多物理量或物理结论的性质只有两种，这两个方面通常用正负号来表示。

例如原子能级跃迁时是发射还是吸收光子可分别用能级差的正负号来表示，核反应过程质量是减小还是增大可分别用质量亏损的正负号来表示。

透镜的会聚和发散性质可分别用焦距f 的正负来表示，实像和虚像可分别用像距v的正负来表示，还有上升、下降、放入和取出，相撤斥和相吸、肯定和否定，以及误差的性质等也可用正负号来表示，另外动力或阻力对物体所做的功可分别用功W的正负来表示，物体内能的增加或减少可分别用内能增量的正负号来表示，正电荷和负电荷可分别用电量Q的正负来表示，表示物理结论的性质的正负号本身并不表示物理量的大小，但如果要比较一下这些量的大小，用它们的绝对值进行比较。

例1 若空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了的功，同时空气的内能增加，这时是空气向外界传递热量，还是外界向空气传递热量，传递多少热量？解析以空气为研究对象，活塞对空气做功为正，外界向空气传递热量为正，内能的增加为正，由热力学第一定律，得2 表示标量的相对大小物理量如时间、温度、高度、重力热能、弹性热能、电势能、电热、分子势能等都可以用正负号来表示它们的相对大小，在比较这些物理量的大小时，必须连同它们的正负号一起比较，也就是说，这些物理量的大小遵循正大于零，零大于负的规律。

3 表示物理矢量的方向有的量由大小、方向两个方面才能确定，它们的运算遵循平行四边形定则，叫做矢量，如力、力矩、位移、速度、加速度、线速度、冲量、动量、电场强度、磁感应强度等。

在一维情况下，即只有正反两个方向，如直线运动中的位移、速度、加速度、动量、冲量等，可把其中一个方向规定为正方向，凡是与这个方向相同的为正矢量，相反的为负矢量，在二维情况下，如平抛运动，匀速圆周运动中的位移，速度和加速度，可在选定的平面直角坐标系中先把有关的矢量沿坐标轴分解，则各个分矢量的方向成为正矢量或负矢量，化为同一条直线上的代数运算。

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。

读作正负一
扩展资料
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。

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”。

我对高中物理中正负号的理解与归纳在高中阶段，有相当一部分学生在物理量的正负方面出现问题，以至有些学生在高考中失分，然而高中物理又在很多方面都涉及到物理量的正负问题。

因此理解它们在各种情况下的不同应用，是掌握物理概念、规律和科学方法的一个重要步骤。

接下来我就浅谈一下我对物理中的正负号的理解，并作简要的归纳。

正负号在高中物理中不是单一概念，它不是纯粹数学上比较大小的符号，在物理学中它还有其它方面的意义。

马克思主义哲学曾说过：任何事情都有两面性。

而物理学是一门研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，它的规律都应该是简洁的，而物理正是把事情复杂的两个方面用两个附有一定意义的符号所表示出来，因而要想把握好物理量的正负问题，首先要明确这个物理量的正负到底表示的是什么意义。

只有明白物理量中正负所表示的物理意义，才能更好地、更加深刻地处理好问题。

为此，在教学中有必要对有关正负号方面的知识进行归纳整理，分析各物理量正负的物理意义，比较其异同点。

有利于加强物理知识的横向联系，完善学生的知识结构，使物理量的正负意义在学生头脑中有序化，清晰化。

1.从矢量方面看表示物理的方向。

矢量是一个既有大小又有方向的一个物理量，的运算服从平行四边形法则，而中学物理中涉及到的往往是两个矢量在夹角0°或180°的特殊情况，这里的正负号表示该矢量与事先所选定的正方向相同或相反，仅这一意义下，正负号表示该矢量的方向，而不是作为判断矢量大小的量度。

这种一维的矢量运算的过程和结果能同时体现出矢量的大小和方向。

如以初速V0=10m/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=10-10t。

t=2s时，Vt=-10m/s时，表示物体向下运动。

2.从标量方面看2.1 恒正的物理量。

一些物理量不能冠以负号。

如密度、质量、时间、体积、长度，对于这些物理量若在实际问题中出现负号，应根据物理意义去合理地解释或取舍。

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。