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        物理學(xué)中意義豐富的正負(fù)號(hào)

        2012-08-16 14:07:06強(qiáng)
        物理通報(bào) 2012年5期
        關(guān)鍵詞:勢(shì)能動(dòng)量電勢(shì)

        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.

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