物理學中正負的意義有哪些

Ⅰ 電勢能和電勢的正負有什麼意義

電勢能和電勢的正負有什麼意義
電勢能、電勢正負的物理意義及相對性 電勢能、電勢都是標量，對電場中的不同點，它們不僅絕對值有大小之別，而且有正負之分。電勢、電勢能或正或負，都是與標准位置的零電勢和零電勢能相比較而得出的結果。比零大的電勢、電勢能為正；比零小的電勢、電勢能為負。這就是電勢能、電勢正負的物理意義。在移動電荷的問題中，若不指定標准位置，各點的電勢和檢驗電荷在這些點的電勢能大小，盡管可以比較，但正負就無法確定了，即不能明確它們在正數范圍內變化還是在負數范圍內變化。也就是說：電勢能、電勢的正負與標准位置的選擇密不可分，是相對於標准位置而言的。選擇不同的標准位置，電場中同一點的電勢和檢驗電荷在該點的電勢能，不僅絕對值不同，而且可能是正值，也可能是負值。這與電場中任意兩點的電勢差具有絕對性，即它的絕對值、正負號與標准位置的選擇無關截然不同。用一條直線電場線代表電場，若把標准位置選在電場線的終點，各點電勢都為正；若把標准位置選在電場線起點，各點電勢都為負。

Ⅱ 正負號的物理學中

正負號在中學物理中不是單一的概念，它有的等同於數學中有理數的正負，有的則用來表示物理量的性質、方向，情況較為復雜。學生到了高中的最後階段，隨著知識的積累，往往會形成負遷移，造成物理量的正負方面錯誤百出。有以下幾種表現：
1、將物理的正負簡單理解為有理數的正負，如認為「－3m/s的速度小於1m/s的速度」。
2、對物理量的正負號含義認識不清造成錯誤，如認為「正功方向和負功方向相反」。
3、對物理概念的內涵不理解造成正負號的判斷錯誤。如認為「正電荷電勢能一定為正，負電荷電勢能一定為負」。
4、隨意賦於某物理量或某物理過程的正負。如認為「正電荷周圍是正電場，負電荷周圍是負電場」；「勻加速為正，勻減速為負」。
為此，在教學中有必要對有關正負號方面的知識進行歸納整理，分析各物理量正負的物理意義，比較其異同點。有利於加強物理知識的橫向聯系，完善學生的知識結構，使物理量的正負意義在學生頭腦中有序化，清晰化。
一、矢量的正負號
矢量的合成服從平行四邊形法則，而中學物理中涉及到的往往是兩個矢量在夾角0和180的特殊情況，這里正負號表示該矢量與選定的正方向相同或相反，僅這一意義下，正負號表示該矢量的方向，而不是作為判斷矢量大小的量度。這種一維的矢量運算的過程和結果能同時體現出矢量的大小和方向。
二、標量的正負號
1、恆正的標量
一些物理量不能冠以負號。如密度、質量、時間，對於這些物理量若在實際問題中出現負號，應根據物理意義去合理地解釋或取捨。如在運用勻變速直線位移公式s=v0t+ at解題時出現t1=10秒，t2 =－20秒，t2為負應捨去。這種物理量在中學教材中佔有相當大的比例。
2、正負號的意義等同於有理數的標量
重力勢能、電勢、電勢能有正負，其正負的確定與我們選定的零勢點有關，表示了它們相對於零勢能面是大還是小，它們的絕對值表示相對於零勢面大多少或小多少，所以它們大小的判斷等同於有理數。如可認為－3J的重力勢能小於1J的重力勢能；－3V的電勢小於－1V的電勢。
另外，溫度的正負號含義也等同於有理數。
3、用正負號表示性質的標量
功、熱量、動能的增量△EK和勢能的增量△EP這些物理量都是過程量，它們的正負反映了物理過程的性質。正負功分別表示物體在這一過程是動力做功和阻力做功；熱量的正負則分別表示物體在這一過程中吸熱和放熱；△EP和△EK的正負則是表示物體在這一過程中能量的增加和減少。這些物理量的大小的比較不同於有理數，如不能認為負功一定比正功小，但它們的運算等同於有理數的運算。
三、公式中的正負問題
由恆正標量構成的公式如密度公式，周期和頻率關系公式，由於都是由恆正標量構成，所以數據代入時就無負值的問題。
有些公式意義本身不能體現出各物理量的方向關系，而僅僅體現出大小的聯系，對此代入數據時必須取絕對值。如庫侖定律F= K ，其q1和q2的正負不能體現出F的方向；電場力做功的公式W=qU中的q和U的正負也無法體現出功的正負來。代入數據到這樣的公式中數據都應取絕對值。
不少矢量公式同時體現出各矢量的大小和方向的關系。在一維運算中應根據所確定的正方向來確定各物理量的正負。如運動學公式Vt=V0+at，S=V0t+ at；動量定理F△t= P－P
有些公式雖然是標量式，但這些正負的意義也可以在公式中體現出來。如動能定理W=EK2－EK2；重力做功和重力勢能的關系式WG=－（EP2－EP1），它們結果的正負可直接看出功的正負。