在物理學習中,經常會遇到正負号問題,物理中的正負值和數學中的正負值是不同的,物理
中的正負值往往都表示一定的物理意義。如能正确掌握應用,可解決許多問題。在平時的學習和做題中需要多加注意,以免考試中出現錯誤。
表示方向關系
1.在矢量問題中所出現的正負号均表示方向關系;筒諧振動回複力與位移關系 F=-kx ;動量守恒兩物體動量變化關系 ΔP1=-ΔP2 ,這裡的"-"表示 F 與 x、ΔP1 與 ΔP2 的方向是相反的。
在選定了正方向的矢量運算中,會出現正負号,正号表示與正方向相同,負号表示與正方向相反。
在一維問題中(選定了正向),矢量的變化量會出現正負,正号表示與正方向相同,負号表示與正方向相反,如動量變化量 ΔP=P2-P1,速度變化量 Δυ=υ2-υ1。
2.标量是隻有大小,沒有方向的量,但有些标量是雙向标量,帶有非矢量的"方向"的含義。如電流強度 I 的正負表示電流的方向,正值表示電流方向與規定方向相同,負值表示電流方向與規定的正方向相反,磁通量 φ 的正負表示磁感線穿過平面(或曲面)的方向關系:平面(或曲面)均有一個法線方向 n,正值表示磁感線沿法線方向一側穿過面,負值表示沿法線反方向一側穿過面。例如,勻強磁場 B 垂直穿過矩形線圈 abcd,線圈面積 S,将線圈翻轉180°,則 φ1=BS,φ2=-BS,磁通量的變化是 Δφ=φ2-φ1=-2BS。
表示相關的"相反"物理意義
1.功的正負表示力做功的正負。正功表示力的方向與位移方向相同,負功表示力的方向與位移方向相反。也表示能量是輸入還是輸出。
2.物理公式中的正負号法則表示一定物理意義,透鏡成像公式:1/u 1/v = 1/f ,實物u 取正值,虛物 u 取負值;實像 υ 取正值,虛像 υ 取負值;凸透鏡 取正值,凹透鏡 取負值。
3.熱力學第一定律 W 十 Q=ΔE,外界對物體做功,W 取正值,物體對外做功,W 取負值;物體吸熱,Q 取正值,物體放熱,Q 取負值;内能增加,ΔE 取正值,内能減少,ΔE 取負值。
表示某些物理量增加還是減少動能增量 ΔEk=Ek2-Ek1,機械能增量 E=E2 一 E1,勢能的增量 ΔEp=Ep2-Ep1 ,Δ>0,
說明該物理量增加,Δ<0,說明該物理量減小,Δ=0,說明該物理量不變。
表示相對大小關系
在選定了零參考位置後,Ep、U、εp 就會出現正負值,正負值表示它們之間的大小關系,如某一物體在不同位置的重力勢能分别為 Ep1=2J,Ep2=1J,Ep3=-2J,Ep4=-10J,
則 Ep1> Ep2 >Ep3 >Ep4。
某電場不同點的電勢分别為 U1=3V,U2=2V,U3=-1V,U4=-2V 則 U1>U2>U3>U4 ,同一電荷在電場中不同位置的電勢能分别為:εp1=3J,εp2=2J,εp3=-1J,εp4=-2J,則 εp1>εp2>εp3>εp4。
說明取值範圍如:N 個狹縫在垂直入射情況下的夫琅和費衍射,衍射極小的條件為:bsinθ=mλ,其中
m= ±1,±2,...
表示波動範圍如:用示波器觀察交流電的波形時,電源電壓在 220V±l%以内,y 軸靈敏度為 50mV/格,誤差小于 5%。
表示同步極性示玻器當同步極性開關放在"十"位置時,為正極性同步,扳在"-"位置時,為負極性同步。
檢驗恒正數結果有些數不可能為負數,如時間、質量、長度等,若計算出的結果為負數,若分析其是屬于增根應舍去,若是解題過程中出現了錯誤,則應重新求解。
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