物理學(xué)中意義豐富的正負(fù)號(hào)

楊 強(qiáng)

（焉耆縣農(nóng)二師八一中學(xué) 新疆 庫(kù)爾勒 841100）

物理學(xué)中出現(xiàn)了一些有正、負(fù)之分的物理量，其正、負(fù)號(hào)意義豐富多樣.在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生受到初中數(shù)學(xué)知識(shí)的影響，很難區(qū)分這些正負(fù)號(hào)的意義，往往造成對(duì)概念的錯(cuò)誤理解.

1 矢量前的正負(fù)號(hào)只表示方向

以力為例：F1＝6N，指力的大小為6N，方向與設(shè)定的正方向相同.F2＝－2N，指力的大小為2 N，方向與設(shè)定的正方向相反.類似的物理量還有位移、速度、加速度、動(dòng)量、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等.

2 標(biāo)量前面正負(fù)號(hào)的意義

（1）力對(duì)物體所做的功W.W＞0指力對(duì)物體做正功；W＜0指力對(duì)物體做負(fù)功（克服該力做功）.

（2）勢(shì)能Ep.例如重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、分子勢(shì)能、電勢(shì)能等.Ep1＝8J指比規(guī)定的零勢(shì)能高出8J；Ep2＝－9J，指比規(guī)定的零勢(shì)能低9J.

（3）電荷所帶的電荷量q.q＞0指電荷電性為正；q＜0指電荷電性為負(fù).

（4）攝氏溫度（℃）.例如t1＝20℃，指比0℃ 高20℃（零上20℃）；t2＝－10℃，指比0℃ 低10℃（零下10℃）.

（5）電勢(shì)φ.例如φ1＝9V，指電勢(shì)比零電勢(shì)高9 V；φ2＝－5V指電勢(shì)比零電勢(shì)低5V.

（6）電勢(shì)差UAB.例如UAB＝36V，指A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高36V；UAB＝－15V，指A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低15V.

（7）熱量Q.例如Q1＝100J，指系統(tǒng)從外界吸熱100J；Q2＝－200J，指系統(tǒng)對(duì)外界放熱200J.

（8）磁通量Φ.Φ＞0，指磁感線從某個(gè)面的正面穿過(guò)；Φ＜0，指磁感線從某個(gè)面的背面穿過(guò).

3 物理公式中的正負(fù)號(hào)

（1）加速度的定義式

若a＞0（加速），則Δv＞0（速度增加）；若a＜0（減速），則Δv＜0（速度減小）.

（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式和速度公式

上面兩式中一般規(guī)定初速度v0方向?yàn)檎较?，式中s，a均為矢量，如果和v0方向相同取正值；如果和v0方向相反取負(fù)值.

（3）動(dòng)能定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式中的正負(fù)號(hào)

若W＞0（合外力對(duì)物體做正功），則ΔEk＞0（物體動(dòng)能增加）；若W＜0（合外力對(duì)物體做負(fù)功），則ΔEk＜0（物體動(dòng)能減?。?

（4）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程

此二式中的負(fù)號(hào)表示回復(fù)力（或回復(fù)加速度）始終與位移方向相反.

（5）動(dòng)量定理

若I＞0，沖量為正，則Δp＞0，動(dòng)量增加；若I＜0，沖量為負(fù)，則Δp＜0，動(dòng)量減小.

（6）熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式

式中W＞0表示外界對(duì)物體做功；W＜0表示物體對(duì)外界做功.Q＞0表示物體從外界吸熱；Q＜0表示物體向外界放熱.ΔU＞0指物體內(nèi)能增加；ΔU＜0指物體內(nèi)能減小.

4 有許多物理量一般只有正值

例如：時(shí)間、長(zhǎng)度、質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)、體積、電阻、電流、電壓、電阻率、折射率等，一般只有正值.

在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中對(duì)這些正負(fù)號(hào)給予高度重視.只有真正理解了正負(fù)號(hào)的含義，準(zhǔn)確地掌握概念，才能做到方便快捷、靈活自如的應(yīng)用.