梳理高中物理涉及的正负号问题

2016-12-29艾伯浩

都市家教·上半月 2016年12期

关键词：标量矢量高中物理

艾伯浩

【摘要】高中物理的正负号含义要比日常生活中及数学中涉及的含义丰富得多。在学习中，正确和使用矢量、标量中的正负号是掌握和应用相关物理知识的基础，有助于同学进一步理解物理概念和，为学好物理打好基础。

【关键词】高中物理;矢量;标量;正负号

在高中物理课程学习中，由于涉及正负号的物理量和运算公式较多，其符号的规定方式又各出一辙，以前我在学习过程中常犯符号错误，所以简单梳理总结了高中物理的正负号问题，与各位同学分享：

一、常见几种不同意义的正负号

（1）表示方向。如在矢量问题中所出现的正负号均表示方向关系，例如：物体受两个力F1=2N，F2=-3N。说明F1方向与规定正方向相同，大小为2N，而F2方向与规定方向相反，大小为3N，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。例如：电场中两点A、B的电势为UA=3V，UB =-4V，表示A点电势比零电势点高3伏，B点电势比零电势点低4V，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）表示物理量增减。例如：动能增量ΔEk=Ek2-Ek1，机械能增量ΔE=E2-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。

（4）表示相关的“相反”物理意义。例如：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热力学第一定律W+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。

（5）表示极性。例如：①正电荷、负电荷是表示两种性质相反的电荷。②示玻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。

从上面可以看出，数学上的正负号，表示大于零，小于零，在物理学中则赋予了很多新的内容，如能正确掌握应用，可解决许多问题。

二、解题时正负号的处理方法

物理量的正负号表示的物理意义差别较大，当物理量引入公式运算时，有的需要带符号代入公式，有的不必带符号。总结如下。

（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：V=Vo+at，S=Vot+1/2at2，V2-Vo2=2as，牛顿第二定律，动量定理，动量守恒定律，动能定理等等。

（2）有些公式只有物理量的乘除运算，而不包含加减运算，运算结果的大小不受各量正负的影响，可以按绝对值带入运算。如E=F/q;Ff=qvB;F=BIL;W=qU;C=Q/U等等。结果的正负依据相应规则判断即可。

（3）如果在具体解决问题时，碰到有些物理量的方向难以确定，也即难以确定其正负值。在这种情况下，可假设物理量为正值带入计算，最终以计算结果再作结论。

三、正负号运用上常见的错误

（1）忽视了矢量的方向。矢量是有方向的物理量，实际问题中，如果知量方向不明确，那么注意某一方向，而忽视了另一种方向可能性，就会造成解答不完整或错误。

例：一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，1秒后速度大小变为10m/s，在这1秒内该物体的：

A、位移的大小可能小于4m;

B、位移的大小可能大于10m;