物理量的正负号

物理量的正负号
作者：成志强
来源：《教师·理论研究》2008年第06期
有些物理量要用正、负号表示，常见的物理量的正、负号可分为“性质符号”和“量质符号”。

一、性质符号：表征物质属性、基本结构的物理量
物体带电的正、负，粒子的正、负（正负电子）等。

正、负号用来表征物质电性情况。

电源的正、负极，表征极性的电势高、低。

直流电表（电流表、电压表、多用电表）接线柱的正、负，表示电表在电路中的连接方式。

二极管的正、负，表示二极管在电路中处于“导通”或“截止”状态。

二、量质符号：研究物体运动规律时，描述物体状态，运动过程的物理量所带的正、负号
1.矢量的正、负号
矢量是有大小和方向的物理量，一般大小由它的绝对值的大小决定；方向由它与已知方向的夹角表示。

矢量可进行合成与分解运算，实质是一种等效替换，运用平行四边形法则计算。

特殊的矢量：是在一直线上的矢量，此时它们只有两个方向，可用正、负号表示方向。

先在直线上选定一个方向为正方向，凡与此选定方向相同的矢量为正，反之为负。

不在同一直线上的矢量，可利用“正交分解法”，变成带有正、负号的代数运算。

利用正、负号表示矢量方向的物理量有：力、位移、速度、加速度、冲量、动量、电场强度、磁感应强度等。

S（位移）+:表示位移方向和坐标系正方向一致-:表示位移方向和坐标系正方向相反
v（速度）+:表示速度方向和位移方向相同，或坐标系正方向相同-:表示速度方向和位移方向相反，或坐标系正方向相反
a（加速度）+:表示其方向和速度变化量的方向一致或加速度方向与合外力方向一致-:表示其方向和速度变化量的方向相反或加速度方向与合外力方向相反
F（力）F=ma+:表示力的方向和坐标系正方向相同F1=-F2 ，“-”表示F1、F2方向反向-:表示力的方向和坐标系反方向相同简谐振动：F=-kx，“-”表示回复力始终与位移反向库仑定律中：正号表示相斥，负号表示相吸
Ft（冲量）+:表示冲量反向和坐标系正方向一致（冲量方向由F决定）-:表示冲量反向和坐标系正方向相反
mv（动量）+:表示动量反向和坐标系方向一致（动量方向由速度方向决定）-:表示动量反向和坐标系方向相反
E（电场强度）+:表示某处电场强度的方向与正电荷在该处电场中所受电场力的方向相同-:表示某处电场强度的方向与正电荷在该处电场中所受电场力的方向相反
2.标量的正、负号
标量是只有大小而无方向的物理量。

标量大小具有相对性，故有的标量大小可用正、负号表示。

选定一个状态的量为参考点（零点），此处大小定义为零。

比参考点量值大的状态为正，比参考点量值小的状态量为负。

如摄氏温度、重力势能、电势能、电势等。

参考点（零点）的选取一般是任意的，有时为了研究方便选取特殊点为参考点。

如
W （功）+:表示力对物体做正功（力的方向与位移方向夹角90°>?夼≥0°）-:表示力对物体做负功（力的方向与位移方向夹角90°＜?夼≤180°）
E0（势能）
t（摄氏温度）
U（电势）
Q（热量）+:表示物体从外界吸热-:表示物体从外界放热
△E0（势能增量）
△U（电势增量）
△t（温度增量）
△E（内能增量）
有的标量正、负号表示增减含义，它的大小由绝对值大小表示。

如：
热量：它是量度物体内能变化的物理量。

热量为正表示物体吸热，为负表示物体放热。

功：它是能量变化的量度。

合外力对物体做功的正、负号表示物体动能增、减；重力、电场力对物体做正功表示对应的势能减少，反之增加。

功在量度其他能转化时，应根据不同问题的具体情况进行分析。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。