艾伯浩

【摘 要】高中物理的正負(fù)號(hào)含義要比日常生活中及數(shù)學(xué)中涉及的含義豐富得多。在學(xué)習(xí)中，正確和使用矢量、標(biāo)量中的正負(fù)號(hào)是掌握和應(yīng)用相關(guān)物理知識(shí)的基礎(chǔ)，有助于同學(xué)進(jìn)一步理解物理概念和，為學(xué)好物理打好基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】高中物理;矢量;標(biāo)量;正負(fù)號(hào)

在高中物理課程學(xué)習(xí)中，由于涉及正負(fù)號(hào)的物理量和運(yùn)算公式較多，其符號(hào)的規(guī)定方式又各出一轍，以前我在學(xué)習(xí)過程中常犯符號(hào)錯(cuò)誤，所以簡(jiǎn)單梳理總結(jié)了高中物理的正負(fù)號(hào)問題，與各位同學(xué)分享：

一、常見幾種不同意義的正負(fù)號(hào)

（1）表示方向。如在矢量問題中所出現(xiàn)的正負(fù)號(hào)均表示方向關(guān)系，例如：物體受兩個(gè)力F1=2N，F(xiàn)2=-3N。說明F1方向與規(guī)定正方向相同，大小為2N，而F2方向與規(guī)定方向相反，大小為3N，特別應(yīng)注意，不存在F1>F2（即正數(shù)大于負(fù)數(shù)）的意思。中學(xué)物理課中所學(xué)矢量如：力、加速度、動(dòng)量、沖量等的正負(fù)號(hào)都屬于這種類型。

（2）表示大小。例如：電場(chǎng)中兩點(diǎn)A、B的電勢(shì)為UA=3V，UB =-4V，表示A點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高3伏，B點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)低4V，即UA>UB。中學(xué)物理中所學(xué)習(xí)的重力勢(shì)能、電勢(shì)能、電勢(shì)、攝氏溫標(biāo)等物理量都屬于這種類型。

（3）表示物理量增減。例如：動(dòng)能增量ΔEk=Ek2-Ek1，機(jī)械能增量ΔE=E2-E1，勢(shì)能的增量ΔEp=Ep2-Ep1，Δ>0，說明該物理量增加，Δ<0，說明該物理量減小，Δ=0，說明該物理量不變。

（4）表示相關(guān)的“相反”物理意義。例如：①功的正負(fù)表示力做功的正負(fù)。正功表示力的方向與位移方向相同，負(fù)功表示力的方向與位移方向相反。也表示能量是輸入還是輸出。②熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔE。外界對(duì)物體做功，W取正值，物體對(duì)外做功，W取負(fù)值;物體吸熱，Q取正值，物體放熱，Q取負(fù)值;內(nèi)能增加，ΔE取正值，內(nèi)能減少，ΔE取負(fù)值。

（5）表示極性。例如：①正電荷、負(fù)電荷是表示兩種性質(zhì)相反的電荷。②示玻器當(dāng)同步極性開關(guān)放在“+”位置時(shí)，為正極性同步，扳在“-”位置時(shí)，為負(fù)極性同步。

從上面可以看出，數(shù)學(xué)上的正負(fù)號(hào)，表示大于零，小于零，在物理學(xué)中則賦予了很多新的內(nèi)容，如能正確掌握應(yīng)用，可解決許多問題。

二、解題時(shí)正負(fù)號(hào)的處理方法

物理量的正負(fù)號(hào)表示的物理意義差別較大，當(dāng)物理量引入公式運(yùn)算時(shí)，有的需要帶符號(hào)代入公式，有的不必帶符號(hào)?？偨Y(jié)如下。

（1）中學(xué)物理中，所應(yīng)用公式有涉及加減計(jì)算的，一般都應(yīng)帶符號(hào)計(jì)算。如運(yùn)動(dòng)學(xué)中三個(gè)公式：V=Vo+at，S=Vot+1/2at2，V2-Vo2=2as，牛頓第二定律，動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒定律，動(dòng)能定理等等。

（2）有些公式只有物理量的乘除運(yùn)算，而不包含加減運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果的大小不受各量正負(fù)的影響，可以按絕對(duì)值帶入運(yùn)算。如E=F/q;Ff=qvB;F=BIL;W=qU;C=Q/U等等。結(jié)果的正負(fù)依據(jù)相應(yīng)規(guī)則判斷即可。

（3）如果在具體解決問題時(shí)，碰到有些物理量的方向難以確定，也即難以確定其正負(fù)值。在這種情況下，可假設(shè)物理量為正值帶入計(jì)算，最終以計(jì)算結(jié)果再作結(jié)論。

三、正負(fù)號(hào)運(yùn)用上常見的錯(cuò)誤

（1）忽視了矢量的方向。矢量是有方向的物理量，實(shí)際問題中，如果知量方向不明確，那么注意某一方向，而忽視了另一種方向可能性，就會(huì)造成解答不完整或錯(cuò)誤。

例：一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度大小為4m/s，1秒后速度大小變?yōu)?0m/s，在這1秒內(nèi)該物體的：

A、位移的大小可能小于4m;

B、位移的大小可能大于10m;

C、加速度的大小可能小于4m/s2;

D、加速度的大小可能大于10m/s2。

（2）正負(fù)號(hào)的物理意義與數(shù)學(xué)概念混淆。由于數(shù)學(xué)知識(shí)的干擾，在形成“正數(shù)大于負(fù)數(shù)”這一思維定勢(shì)，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)如下錯(cuò)誤，如對(duì)加速度的下列三個(gè)值a1=4m/s2，a2=-2m/s2，a3=-7m/s2，而認(rèn)為a1>a2>a3，不能正確地比較其大小。

（3）對(duì)物理學(xué)中“增量”的誤解。物理學(xué)中常用“增量”表示物理量的變化，如速度增量，動(dòng)能增量，內(nèi)能增量等等。但學(xué)生常常把增量與正值聯(lián)系在一起，錯(cuò)誤地認(rèn)為增量一定是正值，是增加量。對(duì)于增量為負(fù)值的情況，思維上總是不順暢。

（4）公式中的加減號(hào)與物理量的正負(fù)號(hào)混淆。在應(yīng)用公式F·t=mvt-mv0中，當(dāng)mv0為負(fù)值時(shí)，誤認(rèn)為公式中的減號(hào)就是該mvo的負(fù)號(hào)，所以不再用負(fù)值代入，造成錯(cuò)誤。

參考文獻(xiàn)：

[1]林中峰.《高中物理矢量和標(biāo)量中的正負(fù)號(hào)含義》.《科技風(fēng)》，2013.12

[2]高臣.《高中物理中矢量與標(biāo)量的區(qū)別與應(yīng)用分析》.《數(shù)理化學(xué)習(xí)》，2015.01

指導(dǎo)教師：郭建軍