物理学中正负的意义有哪些

Ⅰ 电势能和电势的正负有什么意义

电势能和电势的正负有什么意义
电势能、电势正负的物理意义及相对性 电势能、电势都是标量，对电场中的不同点，它们不仅绝对值有大小之别，而且有正负之分。电势、电势能或正或负，都是与标准位置的零电势和零电势能相比较而得出的结果。比零大的电势、电势能为正；比零小的电势、电势能为负。这就是电势能、电势正负的物理意义。在移动电荷的问题中，若不指定标准位置，各点的电势和检验电荷在这些点的电势能大小，尽管可以比较，但正负就无法确定了，即不能明确它们在正数范围内变化还是在负数范围内变化。也就是说：电势能、电势的正负与标准位置的选择密不可分，是相对于标准位置而言的。选择不同的标准位置，电场中同一点的电势和检验电荷在该点的电势能，不仅绝对值不同，而且可能是正值，也可能是负值。这与电场中任意两点的电势差具有绝对性，即它的绝对值、正负号与标准位置的选择无关截然不同。用一条直线电场线代表电场，若把标准位置选在电场线的终点，各点电势都为正；若把标准位置选在电场线起点，各点电势都为负。

Ⅱ 正负号的物理学中

正负号在中学物理中不是单一的概念，它有的等同于数学中有理数的正负，有的则用来表示物理量的性质、方向，情况较为复杂。学生到了高中的最后阶段，随着知识的积累，往往会形成负迁移，造成物理量的正负方面错误百出。有以下几种表现：
1、将物理的正负简单理解为有理数的正负，如认为“－3m/s的速度小于1m/s的速度”。
2、对物理量的正负号含义认识不清造成错误，如认为“正功方向和负功方向相反”。
3、对物理概念的内涵不理解造成正负号的判断错误。如认为“正电荷电势能一定为正，负电荷电势能一定为负”。
4、随意赋于某物理量或某物理过程的正负。如认为“正电荷周围是正电场，负电荷周围是负电场”；“匀加速为正，匀减速为负”。
为此，在教学中有必要对有关正负号方面的知识进行归纳整理，分析各物理量正负的物理意义，比较其异同点。有利于加强物理知识的横向联系，完善学生的知识结构，使物理量的正负意义在学生头脑中有序化，清晰化。
一、矢量的正负号
矢量的合成服从平行四边形法则，而中学物理中涉及到的往往是两个矢量在夹角0和180的特殊情况，这里正负号表示该矢量与选定的正方向相同或相反，仅这一意义下，正负号表示该矢量的方向，而不是作为判断矢量大小的量度。这种一维的矢量运算的过程和结果能同时体现出矢量的大小和方向。
二、标量的正负号
1、恒正的标量
一些物理量不能冠以负号。如密度、质量、时间，对于这些物理量若在实际问题中出现负号，应根据物理意义去合理地解释或取舍。如在运用匀变速直线位移公式s=v0t+ at解题时出现t1=10秒，t2 =－20秒，t2为负应舍去。这种物理量在中学教材中占有相当大的比例。
2、正负号的意义等同于有理数的标量
重力势能、电势、电势能有正负，其正负的确定与我们选定的零势点有关，表示了它们相对于零势能面是大还是小，它们的绝对值表示相对于零势面大多少或小多少，所以它们大小的判断等同于有理数。如可认为－3J的重力势能小于1J的重力势能；－3V的电势小于－1V的电势。
另外，温度的正负号含义也等同于有理数。
3、用正负号表示性质的标量
功、热量、动能的增量△EK和势能的增量△EP这些物理量都是过程量，它们的正负反映了物理过程的性质。正负功分别表示物体在这一过程是动力做功和阻力做功；热量的正负则分别表示物体在这一过程中吸热和放热；△EP和△EK的正负则是表示物体在这一过程中能量的增加和减少。这些物理量的大小的比较不同于有理数，如不能认为负功一定比正功小，但它们的运算等同于有理数的运算。
三、公式中的正负问题
由恒正标量构成的公式如密度公式，周期和频率关系公式，由于都是由恒正标量构成，所以数据代入时就无负值的问题。
有些公式意义本身不能体现出各物理量的方向关系，而仅仅体现出大小的联系，对此代入数据时必须取绝对值。如库仑定律F= K ，其q1和q2的正负不能体现出F的方向；电场力做功的公式W=qU中的q和U的正负也无法体现出功的正负来。代入数据到这样的公式中数据都应取绝对值。
不少矢量公式同时体现出各矢量的大小和方向的关系。在一维运算中应根据所确定的正方向来确定各物理量的正负。如运动学公式Vt=V0+at，S=V0t+ at；动量定理F△t= P－P
有些公式虽然是标量式，但这些正负的意义也可以在公式中体现出来。如动能定理W=EK2－EK2；重力做功和重力势能的关系式WG=－（EP2－EP1），它们结果的正负可直接看出功的正负。