山西煤炭管理干部学院学报2010.1收稿日期：２００９－１２－０８作者简介：王俊伟（１９６５－），忻州市工业学校讲师。正确区分矢量与有正负之分的标量问题王俊伟（忻州市工业学校，山西忻州034100）摘要：在新课程背景下，物理量的矢量与标量问题，虽不是教学重点也不是考纲必考内容。但能正确区分矢量与有正负之分的标量问题，对高中三年的物理学习具有非常重要的意义。关键词：职业教育；物理；教学方法中图分类号：G718.1，G633.7文献标识码：A文章编号：1008-8881（2010）01-0092-02高一年级之初，首先强调矢量和标量的区别，突出了矢量的方向性，尤其是以路程与位移的形象对比，使学生在判别某物理量是矢量还是标量应抓住有无方向。然而，当选择回答：“电动势或电流强度是矢量还是标量？”问题时，有相当一部分学生认为是矢量，其依据是电动势和电流强度有方向。这就是思维定势迁移中出现的负作用。1.标量只有大小，没有方向。标量的正负并不表示“方向”矢量的方向可用正负来表示。但标量没有方向，他的正负并不表示所谓方向。标量的正负有其特定的物理意义。一般来说，标量的正负常是表示相对某一标准的大小、高低或前后的。例如，势能的正负表示相对于零势能的大小，高于零势能为正值，低于零势能为负值。摄氏温标的正负表示相对于０℃的高低；高于０℃为正值，低于０℃为负值。时间的正负表示相对于既定起始时刻的前后，零时刻前为正值，零时刻后为负值。在热力学第一定律△Ｕ＝Ｗ＋Ｑ中，各量的正负号表示的含义也不同，△Ｕ为正，表示物体的内能增加；△Ｕ为负，表示物体的内能减少；Ｗ为正表示外界对物体做功，Ｗ为负表示物体对外界做功。Ｑ为正，表示物体从外界吸收热量，Ｑ为负，表示物体向外界放出热量。在电场力做功中，当把电荷ｑ从电场中由Ａ点移到Ｂ点时电场力所做的功ＷＡＢ与电荷量ｑ的比值等于Ａ．Ｂ两点间的电势差ＵＡＢ。在ＷＡＢ＝ｑＵＡＢ中，Ｗ为正，表示电场力对电荷做正功，Ｗ为负，表示电场力对电荷做负功；ｑ为正，表示正电荷，ｑ为负，表示负电荷；ＵＡＢ为正，表示Ａ点电势高于Ｂ点电势，ＵＡＢ为负，表示Ａ点电势低于Ｂ点的电势。物体通过透镜所形成的像，既可生成实像，也可生成虚像。究竟是实像还是虚像，通过作成像光路图便可知道，还可以通过透镜成像公式验证像的虚实。例１，图中凸透镜Ｌ１的焦距ｆ１＝１０ｃｍ，凹透镜Ｌ２的焦距ｆ２＝－２０ｃｍ，两透镜共轴放置，且像距２０ｃｍ，小电珠置于主轴上Ａ点，离Ｌ１为５ｃｍ，求像的位置和虚实。如图１。解析：应用透镜成像公式１ｕ＋１ν＝１ｆ求像的位置并验证Ａ′为Ａ的虚像。ｆ１＝１０ｃｍ，ｆ２＝－２０ｃｍ，ｄ＝２０ｃｍ，ｕ１＝５ｃｍ解得；ｖ１＝－１０ｃｍ说明小灯珠通过凸透镜生成虚像，此虚像对凹透镜是物，且位于凹透镜前，ｕ２取正值，ｕ２＝∣ｕ１∣＋ｄ＝３０ｃｍ，由透镜成像公式得：ｖ２＝－１２ｃｍ，ｖ２是负值，说明Ａ′是Ａ（小灯珠）的虚像，且离凹透镜１２ｃｍ（在凹透镜前）。上题中的正负号并不表示其透镜的性质，ｆ为正表示凸透镜，ｆ为负表示凹透镜，Ｖ的正负号表示其像离开透镜的位置，Ｖ为正表示像距在透镜的左侧，且为实像，为负表示像距在透镜的右侧，且为虚像。可见标量的正号并不表示方向，而是表示一些标量的性质及其实际物理意义。2.有关标量中的“方向”是人为规定的标量并无方向，有些标题之所以引进“方向”，往往为了研究特定问题提供共同语言的方便。例如，规定正电荷的定向移动方向为电流强度的方向，实际上，当初人们一定要把负电荷的定向移动方向写为电流强度方向也未尝不可，这里人为规定电流强度方向只是为人们在研究电路问题时有个共同的出发点。这种类型的标量所能引进的方向，具有非此即彼的特征，即在规定方向时只能是二者必居其一的选择，不存在第三种方向可规定的可能性。例如电动势的“方向”。要么选取电源内部电势升高为其方向，要么选取电源内部电动势降落为其方向，而仅仅是习惯上规定前者为电动势的方向罢了。3.有关标量中的“方向”，是不具方位性的“方向”矢量的方向具有确切的方位性，他是矢量本身固有的属性，其方向的表达与坐标系的选择无关。而引进“方向”的标量，其“方向”不具有方位性。例如：其一简单直流电路图。画成图２或图３是完全等效的。请注意图