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在中学物理学中,正负号贯穿于整个教材始终。能否正确理解和掌握正负号的含义。直接影响到能否正确理解和掌握物理概念,能否迅速准确地进行计算。因此,引导学生正确运用正负号是物理教学的一个重要部分。为此,将中学物理中的一些正号(“+”)和负号(“-”)的物理含义归纳如下:
一、表示矢量的方向,且仅表示方向
“+”号表示某矢量的方向与规定的正方向(或已默认的正方向)相同,这里的“+”一般省略不写;“-”号表示某矢量的方向与规定的正方向(或已默认的正方向)相反,如果某矢量为零矢量,则无方向可言。此类“+”、“-”号只会出现在矢量性物理量中,如位移、速度、力、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等矢量,以及这些矢量的变化量。
二、表示比规定的“零”大或小
“+”号表示比“零”大,“+”号一般省略不写;“-”表示比“零”小,这里的“零”具有相对性。此类“+”、“-”出现在具有相对性的标量性物理量中,如温度、电势、重力势能、电势能、分子势能等标量性物理量。
三、表示两个物理量的相对大小
这里的“+”号也表示比“零”大,“+”号一般省略不写;“-”表示比“零”小,此类“+”、“-”也出现在具有相对性的标量性物理量中,如高度差、电势差、重力势能的变化。若UAB>0,表示φA>φB;若UAB<0,表示φA<φB。
四、表示物理学中事物对立统一的两个方面
“+”号(一般不写)可表示:某力做正功、正电荷、电流的流入,以及某物理量的增量度;“-”号可表示:克服某力做功(某力做负功),负电荷,电流的流出以及某些物理量的减少等。这里的零表示没有。
顺便指出,某些物理量只取正值和零,没有负值,不会涉及到“一”号问题。如时间、质量、动能、弹性势能、路程、振幅、速率、电动势、电阻、电容等物理量,这些物理量无论是在参与运算过程中,还是所求结果中均不可能出现“-”号。如果求以上这些物理量的变化量时出现负号,只表示该物理量减少。这里的零表示没有。
练习:以下说法正确的是( )
A、电场中a点的电势φa=-1V,b点的电势φb=-5V,则φa> φb
B、某一重物在a点的重力势能EPa=-1J, 在b的重力势能EPb=-5J, 则EPa > EPb
C、已知某力在两段位移内所做的功分别为W1=-1J、W2=-5J,则W1>W2
D、电场中a点的场强Ea=-1V/m,b点的场强Eb=-5V/m,则Ea > Eb
E、某一电荷在a点的电势能EPa=-1J, 在b的电势能EPb=-5J, 则EPa > EPb
(答案:ABE)
一、表示矢量的方向,且仅表示方向
“+”号表示某矢量的方向与规定的正方向(或已默认的正方向)相同,这里的“+”一般省略不写;“-”号表示某矢量的方向与规定的正方向(或已默认的正方向)相反,如果某矢量为零矢量,则无方向可言。此类“+”、“-”号只会出现在矢量性物理量中,如位移、速度、力、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等矢量,以及这些矢量的变化量。
二、表示比规定的“零”大或小
“+”号表示比“零”大,“+”号一般省略不写;“-”表示比“零”小,这里的“零”具有相对性。此类“+”、“-”出现在具有相对性的标量性物理量中,如温度、电势、重力势能、电势能、分子势能等标量性物理量。
三、表示两个物理量的相对大小
这里的“+”号也表示比“零”大,“+”号一般省略不写;“-”表示比“零”小,此类“+”、“-”也出现在具有相对性的标量性物理量中,如高度差、电势差、重力势能的变化。若UAB>0,表示φA>φB;若UAB<0,表示φA<φB。
四、表示物理学中事物对立统一的两个方面
“+”号(一般不写)可表示:某力做正功、正电荷、电流的流入,以及某物理量的增量度;“-”号可表示:克服某力做功(某力做负功),负电荷,电流的流出以及某些物理量的减少等。这里的零表示没有。
顺便指出,某些物理量只取正值和零,没有负值,不会涉及到“一”号问题。如时间、质量、动能、弹性势能、路程、振幅、速率、电动势、电阻、电容等物理量,这些物理量无论是在参与运算过程中,还是所求结果中均不可能出现“-”号。如果求以上这些物理量的变化量时出现负号,只表示该物理量减少。这里的零表示没有。
练习:以下说法正确的是( )
A、电场中a点的电势φa=-1V,b点的电势φb=-5V,则φa> φb
B、某一重物在a点的重力势能EPa=-1J, 在b的重力势能EPb=-5J, 则EPa > EPb
C、已知某力在两段位移内所做的功分别为W1=-1J、W2=-5J,则W1>W2
D、电场中a点的场强Ea=-1V/m,b点的场强Eb=-5V/m,则Ea > Eb
E、某一电荷在a点的电势能EPa=-1J, 在b的电势能EPb=-5J, 则EPa > EPb
(答案:ABE)