摘 要：本文簡(jiǎn)析了中學(xué)物理現(xiàn)量的正負(fù)號(hào)的作用，認(rèn)識(shí)運(yùn)用上的常見錯(cuò)誤及正負(fù)號(hào)的處理方法。

關(guān)鍵詞：物理；正負(fù)號(hào)；處理方法

中國(guó)分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2010）4-041 -01

數(shù)學(xué)中的正負(fù)號(hào)，學(xué)生很容易理解和掌握，而物理學(xué)中的正負(fù)號(hào)，學(xué)生往往對(duì)其含義理解不透，應(yīng)用起來感到困難，也時(shí)常常出現(xiàn)差錯(cuò)。為此筆者就中學(xué)物理中正負(fù)號(hào)的含義、常見錯(cuò)誤及正確用法進(jìn)行了簡(jiǎn)要?dú)w納。

一、 中學(xué)物理中正負(fù)號(hào)常見含義及作用

1.表示矢量的方向

物理量有矢量和標(biāo)量之分，矢量運(yùn)算遵循平行四邊形定則，因此多個(gè)矢量的運(yùn)算便顯得復(fù)雜且難于理解。對(duì)于同一直線上的矢量，“+”號(hào)表示某矢量的方向與規(guī)定的正方向（或已默認(rèn)的正方向）相同，這里的“+”一般省略不寫；“－”號(hào)表示某矢量的方向與規(guī)定的正方向（或已默認(rèn)的正方向相反，如果某矢量為零矢量，則無方向可言。此類“+”、“－”號(hào)只會(huì)出現(xiàn)在矢量性物理量中，如位移、速度、力、加速度、動(dòng)量、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等矢量，以及這些矢量的變化量。

2.表示大小或高低

“+”號(hào)表示比“零”大，“+”號(hào)一般省略不寫；“－”表示比“零”小，這里的“零”具有相對(duì)性。此類“+”“－”只出現(xiàn)在具有相對(duì)性的標(biāo)量性物理量中，如溫度、電勢(shì)、重力勢(shì)能、電勢(shì)能、分子勢(shì)能等標(biāo)量性物理量。日常生活中我們常用攝氏溫標(biāo)表示物體的溫度，溫度可以為正，也可以為負(fù)，例如今天的氣溫為+18℃，又如今年冬天最低氣溫達(dá)-40℃。

3.表示物理學(xué)中對(duì)立的兩個(gè)方面

物理中的規(guī)定“+”號(hào)（一般不寫）可表示：某力做正功、正電荷、電流的流入，磁感線的穿入，以及某物理量的增加；“－”號(hào)可表示：克服某力做功（某力做負(fù)功）、負(fù)電荷、電流的流出，磁感線的穿出，以及某些物理量的減少等。這里的零表示沒有。

二、對(duì)物理量的正負(fù)在認(rèn)識(shí)上和運(yùn)用上常見的錯(cuò)誤

1.矢量方向性認(rèn)識(shí)不足。矢量是有方向的物理量，許多實(shí)際問題中，命題者往往只提供矢量的大小，而不明確方向，學(xué)生在解答時(shí)經(jīng)常往往只關(guān)注某一方向，而忽視了另一種方向可能性，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)該物體的加速度等于多少？

學(xué)生典型的不完整的解答如下：

解：a=ΔV/Δt=(10-4)/1=6m/s

此解就忽視了速度的矢量性，僅考慮了1秒后速度的一種方向可能，而遺漏了速度10m/s與初速度相反的可能性，造成解題不完整。

2.正負(fù)號(hào)理解的代數(shù)化。由于代數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，在學(xué)生頭腦中已形成“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)F1=50N，F(xiàn)2=－20N，F(xiàn)3=－90N這三個(gè)力的大小進(jìn)行比較，有相當(dāng)一部份學(xué)生會(huì)按照代數(shù)比數(shù)大小的思路解題，錯(cuò)誤地認(rèn)為F1>F2>F3。

同樣這樣的思維定勢(shì)還出現(xiàn)在對(duì)物理學(xué)中“增量”的理解。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。但學(xué)生常常把“增”與“正”等同，錯(cuò)誤地認(rèn)為增量一定是正值。對(duì)于增量為負(fù)值的情況，思維上總是難以理解。

3.公式中的加減號(hào)與物理量的正負(fù)號(hào)混淆。在應(yīng)用加速度計(jì)算公式a=(Vt-Vo)/t時(shí)，當(dāng)VO為負(fù)值時(shí)，有的學(xué)生誤認(rèn)為公式中的減號(hào)就是該VO的負(fù)號(hào)，所以不再用負(fù)值代入，造成錯(cuò)誤。

三、實(shí)際解題時(shí)正負(fù)號(hào)的處理方法

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：Vt=Vo+at，X=Vot+1/2at2，Vt2－Vo2=2aX，牛頓第二定律、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；f=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。例：輕桿AB長(zhǎng)1m，兩端各連接質(zhì)量1Kg的小球，桿可繞距B端0.2m處的O端在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)速度為4m/s，則此時(shí)相干對(duì)O軸的作用力為多大？

分析：解題時(shí)必須先分析A、B兩球的所力情況，其中B球可能受到桿的拉力，也可能受到桿的支持力，在這種情況下，不妨設(shè)B球受到桿的拉力，即與重力同方向，然后按規(guī)定符號(hào)帶入運(yùn)算，這并不影響解題結(jié)果。