2024年6月9日发(作者:)
高中物理中的正负号问题
中学物理学中,正负号贯穿于整个教材始终。能否正确理解和掌
握正负号的含义。直接影响到能否正确理解和掌握物理概念,能否
迅速准确地进行计算。因此,引导学生正确运用正负号是物理教学
的一个重要部分。所以要求我们在教学中注意总结其特点,指出一
些常见错误,相信将有利于学生更好地学习物理知识。
一、常见的几种不同意义的正负号
1.表示同一直线上的矢量方向的正负号。此类物理量的正负号是
用以表示物理量方向与指定物理量正方向相同或相反,并不表示物
理量的大小。例如物体受两个力f1=10n,f2=-5n。说明f1方向与
规定正方向相同,大小为10n,而f2方向与规定方向相反,大小为
5n,特别应注意,不存在f1>f2(即正数大于负数)的意思。中学
物理课中所学矢量如:力、加速度、动量、冲量等的正负号都属于
这种类型。
2.表示大小意义的正负号。此类物理量的正负表示比零值大或小
的意义,即等同于数学代数课中的正数大于负数的意思。例如:电
场中两点a、b的电势为ua=8v,ub=-2v,表示a点电势比零电势
点高8v,b点电势比零电势点低2v,即ua>ub。中学物理中所学习
的重力势能、电势能、电势、摄氏温标等物理量都属于这种类型。
3.表示特殊意义的正负号。此类物理量的正负号是我们人为或习
惯赋予的,用来表示相反的物理现象、性质、过程。既不表示方向,
也不表示大小的含义,常见的有下面几种:①正电荷、负电荷是表
示两种性质相反的电荷。②力做正功,表示力对物体运动起推动作
用;力做负功表示力对物体运动起阻碍作用。③热力学第一定律△
e=w+q中,对于q的正负意义,我们用“正”表示吸热,用“负”
表示放热。对于w的正负意义,如外界对气体做功,w取“正”;气
体对外界做功,w取“负”。
二、实际解题时正负号的处理方法
1.中学物理中,所应用公式有涉及加减计算的,一般都应带符号
计算。如运动学中三个公式:vt=v0+at,s=vot+1/2at2,v2t-
v20=2as,牛顿第二定律,动量定理,动量守恒定律,动能定理等
等。
2.有些公式只有物理量的乘除运算,而不包含加减运算,运算结
果的大小不受各量正负的影响,可以按绝对值带入运算。如e=f/q;
f=qvb;f=bil;w=qu;c=q/u等等。结果的正负依据相应规则判断
即可。
3.如果在具体解决问题时,碰到有些物理量的方向难以确定,也
即难以确定其正负值。在这种情况下,可假设物理量为正值带入计
算,最终以计算结果再作结论。
三、学生对物理量的正负在认识上和运用上常见的错误
1.忽视了矢量的方向。矢量是有方向的物理量,许多实际问题中,
命题者有意只提供矢量的大小,而方向不明确,学生在解答时经常
只注意某一方向,而忽视了另一种方向的可能性,造成解答不完整
或错误。
2.正负号的物理意义与数学概念混淆。由于代数学知识的干扰,
在学生头脑中已形成“正数大于负数”这一思维定势,所以经常会
出现如下错误,如对加速度的下列三个值a1=4m/s2,a2=-2m/s2,
a3=-7m/s2,有相当一部份学生会认为a1>a2>a3,不能正确地比较
其大小。
3.对物理学中“增量”的误解。物理学中常用“增量”表示物理
量的变化,如速度增量、动能增量、内能增量等等。但学生常常把
增量与正值联系在一起,错误地认为增量一定是正值,是增加量。
对于增量为负值的情况,思维上总是不顺畅。
4.公式中的加减号与物理量的正负号混淆。在应用公式
f·t=mvt-mvo中,当mvo为负值时,有的学生误认为公式中的减号
就是该mvo的负号,所以不再用负值代入,造成错误。
参考文献:
[1]周桂川.中学物理中所涉及的正负号[j].物理教学探讨,
2005(5):22.
[2]林少平.中学物理量正负号例析[j].教学与管理,2003(16):
63.
(作者单位 贵州省遵义正安县第一中学)
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