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摘 要:高中物理学中“+”“-”在不同的物理情境中表示不同的含义,学生必须要掌握好。本文从矢量、标量等方面入手分析了“+”“-”的不同含义。
关键词:“+”“-”;符号;矢量;标量
在高中物理学习过程中,经常会遇到同样的符号在不同的物理情境中表达不同意义的情况。所以,在学习过程中,必须理解清楚符号的含义,这样才能更好地把握物理量的物理含义,从而学好高中物理。
“+”“-”在高中物理中除了表示基本运算外,在不同的物理情境中还有不同的物理意义。笔者对其进行了一番整理。
一、在矢量中,表示方向
高中物理学中所见到的物理量可以分为矢量和标量。矢量是既有大小又有方向的物理量,比如速度。为了描述一辆车运动的快慢和运动的方向,我们引入了速度。速度数值的大小表示车子运动的快慢,而“+”“-”则表示速度的方向。例如,规定向右为正方向,当汽车以10m/s的速度向右运动时,我们把汽车的速度表示为+10m/s,10m/s表示汽车的速度,“+”表示汽车是向右运动。平时书写过程中,“+”可以省略不写。当汽车以大小为10m/s的速度向左运动时,我们把汽车的速度表示为-10m/s,10m/s表示汽车的速度,“-”表示汽车是在向左运动。因此可以总结,在矢量中“+”“-”表示的是物理量的方向。除了速度外,类似的矢量还有位移、加速度、力、电场强度、磁感应强度等。只要是矢量,“+”“-”一律表示物理量的方向,“+”表示物理量的方向与规定的正方向相同,“-”表示物理量的方向与规定的正方向相反。
二、在部分标量中,表示相对大小
在高中物理中,有一部分标量的大小是相对于参照点或参照面来说的。例如,重力势能,我们规定比地面高1m的桌面为零势能面时,把一个重1N的物体放在桌面上,重力势能为零;放在比桌面高1m的地方时,重力势能为1J;放在地面上时,重力势能为-1J,表示比桌面的零势能面还小。这里的1J比-1J大2J,因为1J表示比零大1J,-1J表示比零小1J,所以1J比-1J大2J。必须注意的是,这个地方“+”“-”表示的仅仅是相对大小,并不是绝对大小。如果取这个物理量的最小值为零,则就没有负的物理量了。所以,一定要注意正负号表示的是相对大小。类似的物理量除了重力势能外,还有电势能等物理量。
三、在部分标量中,表示不同的性质
在某些物理量中,为了表示不同或相反的性质,往往引入“+”“-”来表示。例如,在学习功时,如果一个力对物体的运动起到了动力的作用,那么这个力对物体做了正功,用“+”表示。如果一个力对物体的运动起到了阻力的作用,那么这个力对物体做了负功,用“-”表示。例如,+3J表示一个动力对物体做了3J的功,-3J表示物体克服一个阻力做了3J的功,这里的“+”“-”不表示方向,也不表示大小,表示的仅仅是动力做功还是阻力做功。此外,在描述物体吸热还是放热的时候用“+”表示物体吸热,用“-”表示物体放热;在描述物体带电性质的时候用“+”表示物体带正电,用“-”表示物体带负电。
四、表示物理量的变化情况
在学习中,经常会遇到分析某个物理量变化的情况。例如,把一个物体从高处拿到了低处,我们说在初始位置时重力势能为Ep1,在终止位置时重力势能为Ep2,在这个过程中重力势能的变化量△Ep= Ep1-Ep2。因为Ep1比Ep2小,所以计算的结果是个负值,表示重力势能变小了。若把这个物体从低处拿到高处,则重力势能的变化量为正值,表示重力势能变大了。所以,在表示某个物理量的变化时,引入了“+”“-”,“+”表示这个物理量增加,“-”表示物理量减小。
五、表示物理量的范围
使用螺旋测微器进行正确读数,当用毫米做单位时,因为要估读一位,所以小数点后有三位,这个估读的数字允许有误差。比如,某次螺旋测微器的读数为3.458mm,那么3.457mm和3.459mm体现这种读数误差都是合理的。为了表示这种合理性,在给出答案时会用3.458±0.001mm来表示,这里的“+”“-”表示的是范围,并没有其他意思。
综上所述,在高中物理学中,“+”“-”所表示的含义远比数学中的含义要广。准确把握“+”“-”在不同物理量中的含义,能帮助学习者很好地理解和应用物理,以提高物理成绩。
关键词:“+”“-”;符号;矢量;标量
在高中物理学习过程中,经常会遇到同样的符号在不同的物理情境中表达不同意义的情况。所以,在学习过程中,必须理解清楚符号的含义,这样才能更好地把握物理量的物理含义,从而学好高中物理。
“+”“-”在高中物理中除了表示基本运算外,在不同的物理情境中还有不同的物理意义。笔者对其进行了一番整理。
一、在矢量中,表示方向
高中物理学中所见到的物理量可以分为矢量和标量。矢量是既有大小又有方向的物理量,比如速度。为了描述一辆车运动的快慢和运动的方向,我们引入了速度。速度数值的大小表示车子运动的快慢,而“+”“-”则表示速度的方向。例如,规定向右为正方向,当汽车以10m/s的速度向右运动时,我们把汽车的速度表示为+10m/s,10m/s表示汽车的速度,“+”表示汽车是向右运动。平时书写过程中,“+”可以省略不写。当汽车以大小为10m/s的速度向左运动时,我们把汽车的速度表示为-10m/s,10m/s表示汽车的速度,“-”表示汽车是在向左运动。因此可以总结,在矢量中“+”“-”表示的是物理量的方向。除了速度外,类似的矢量还有位移、加速度、力、电场强度、磁感应强度等。只要是矢量,“+”“-”一律表示物理量的方向,“+”表示物理量的方向与规定的正方向相同,“-”表示物理量的方向与规定的正方向相反。
二、在部分标量中,表示相对大小
在高中物理中,有一部分标量的大小是相对于参照点或参照面来说的。例如,重力势能,我们规定比地面高1m的桌面为零势能面时,把一个重1N的物体放在桌面上,重力势能为零;放在比桌面高1m的地方时,重力势能为1J;放在地面上时,重力势能为-1J,表示比桌面的零势能面还小。这里的1J比-1J大2J,因为1J表示比零大1J,-1J表示比零小1J,所以1J比-1J大2J。必须注意的是,这个地方“+”“-”表示的仅仅是相对大小,并不是绝对大小。如果取这个物理量的最小值为零,则就没有负的物理量了。所以,一定要注意正负号表示的是相对大小。类似的物理量除了重力势能外,还有电势能等物理量。
三、在部分标量中,表示不同的性质
在某些物理量中,为了表示不同或相反的性质,往往引入“+”“-”来表示。例如,在学习功时,如果一个力对物体的运动起到了动力的作用,那么这个力对物体做了正功,用“+”表示。如果一个力对物体的运动起到了阻力的作用,那么这个力对物体做了负功,用“-”表示。例如,+3J表示一个动力对物体做了3J的功,-3J表示物体克服一个阻力做了3J的功,这里的“+”“-”不表示方向,也不表示大小,表示的仅仅是动力做功还是阻力做功。此外,在描述物体吸热还是放热的时候用“+”表示物体吸热,用“-”表示物体放热;在描述物体带电性质的时候用“+”表示物体带正电,用“-”表示物体带负电。
四、表示物理量的变化情况
在学习中,经常会遇到分析某个物理量变化的情况。例如,把一个物体从高处拿到了低处,我们说在初始位置时重力势能为Ep1,在终止位置时重力势能为Ep2,在这个过程中重力势能的变化量△Ep= Ep1-Ep2。因为Ep1比Ep2小,所以计算的结果是个负值,表示重力势能变小了。若把这个物体从低处拿到高处,则重力势能的变化量为正值,表示重力势能变大了。所以,在表示某个物理量的变化时,引入了“+”“-”,“+”表示这个物理量增加,“-”表示物理量减小。
五、表示物理量的范围
使用螺旋测微器进行正确读数,当用毫米做单位时,因为要估读一位,所以小数点后有三位,这个估读的数字允许有误差。比如,某次螺旋测微器的读数为3.458mm,那么3.457mm和3.459mm体现这种读数误差都是合理的。为了表示这种合理性,在给出答案时会用3.458±0.001mm来表示,这里的“+”“-”表示的是范围,并没有其他意思。
综上所述,在高中物理学中,“+”“-”所表示的含义远比数学中的含义要广。准确把握“+”“-”在不同物理量中的含义,能帮助学习者很好地理解和应用物理,以提高物理成绩。