理解高中物理中的正负号

于洪杰

在物理学习中，经常会遇到正负号问题，物理中的正负值和数学中的正负值是不同的。物理中的正负值往往都表示一定的物理意义，不少同学都认为不表示大小就表示方向，其实这是一个误区，好多时候正负既不表示大小，也不表示方向。具体说有下面几种。

一、表示方向关系。如在矢量问题中所出现的正负号均表示方向关系；筒谐振动回复力与位移关系F=-kx；动量守恒两物体动量变化关系ΔP1=-ΔP2，这里的“-”表示F与x、ΔP1与ΔP2的方向是相反的。

二、表示相关的“相反”物理意义。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.物理公式中的正负号法则表示一定物理意义。透镜成像公式：1/u+1/v=1/f，实物u取正值，虚物u取负值；实像υ取正值，虚像υ取负值；凸透镜取正值，凹透镜取负值。3.热力学第一定律W十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。

三、表示某些物理量增加还是减少。动能增量ΔEk=Ek2-Ek1，机械能增量E=E2一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。

四、表示相对大小关系。在选定了零参考位置后，Ep、U、εp就会出现正负值，正负值表示它们之间的大小关系。如某一物体在不同位置的重力势能分别为Ep1=2J，Ep2=1J，Ep3=-2J，Ep4=-10J，则Ep1>Ep2>Ep3>Ep4。某电场不同点的电势分别为U1=3V，U2=2V，U3=-1V，U4=-2V，则U1>U2>U3>U4，同一电荷在电场中不同位置的电势能分别为：εp1=3J，εp2=2J，εp3=-1J，εp4=-2J，则εp1>εp2>εp3>εp4。

五、说明取值范围。如：N个狭缝在垂直入射情况下的夫琅和费衍射，衍射极小的条件为：bsinθ=mλ，其中m=±1,±2,...

六、表示波动范围。如：用示波器观察交流电的波形时，电源电压在220V±l%以内，y轴灵敏度为50mV/格，误差小于5%。

七、表示同步极性。示玻器当同步极性开关放在“十”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。望同学们在平时学习中注意掌握，免得考试时因小失大。