标量

标量 定义 亦称“无向量”。有些物理量，只具有数值大小，而没有方向，部分有正负之分。这些量之间的运算遵循一般的代数法则，称做“标量”。如质量、密度、温度、功、能量、路程、速率、体积、时间、热量、电阻、功率、势能、引力势能、电势能等物理量。无论选取什么坐标系，标量的数值恒保持不变。矢量和标量的乘积仍为矢量。矢量和矢量的乘积，可构成新的标量，也可构成新的矢量，构成标量的乘积叫标积；构成矢量的乘积叫矢积。如功、功率等的计算是采用两个矢量的标积。W=F·S，P=F·v。力矩、洛仑兹力等的计算是采用两个矢量的矢积。M=r×F，F=qvB。 物理学中，标量（或作纯量）指在坐标变换下保持不变的物理量。例如，欧几里得空间中两点间的距离在坐标变换下保持不变，相对论四维时空中时空间隔在坐标变换下保持不变。以此相对的矢量，其分量在不同的坐标系中有不同的值，例如速度。 用通俗的说法，标量是只有大小，没有方向的量。（以此相对，矢量既有大小，又有方向。） 物理矢量图 物理学上常见的矢量、标量举例①矢量：力(包括力学中的\"力\"和电学中的\"力\"),力矩、线速度,角速度,位移,加速度,动量,冲量,角动量,场强等 ②标量：质量,密度,温度,功,功率,动能,势能,引力势能,电势能,路程,速率,体积,时间,热量,电阻等标量正负的意义 有的标量用正负来表示大小，如重力势能、电势 有的标量用正负来表示性质，如电荷量，正电荷表示物体带正电，负电荷表示物体带负电。有的标量用正负来表示趋向，如功，功的正负表示能量转化的趋向，力对物体做正功，物体的动能增加（增加趋向），若力对物体做负功，则物体的动能减小（减小趋向）。标量的正负只代表大小，与方向无关。 注意：标量不遵守平行四边形法则！ 矢量和标量的定义 （1）定义或解释：有些物理量，既要由数值大小(包括有关的单位)，又要由方向才能完全确定。这些量之间的运算并不遵循一般的代数法则，而遵循特殊的运算法则。这样的量叫做物理矢量。有些物理量，只具有数值大小(包括有关的单位)，而不具有方向性。这些量之间的运算遵循一般的代数法则。这样的量叫做物理标量。

（2）说明：①矢量之间的运算要遵循特殊的法则。矢量加法一般可用平行四边形法则。由平行四边形法则可推广至三角形法则、多边形法则或正交分解法等。矢量减法是矢量加法的逆运算，一个矢量减去另一个矢量，等于加上那个矢量的负矢量。A-B=A+(-B)。矢量的乘法。矢量和标量的乘积仍为矢量。矢量和矢量的乘积，可以构成新的标量，矢量间这样的乘积叫标积；也可构成新的矢量，矢量间这样的乘积叫矢积。这里与数学中的向量知识一致。例如，物理学中，功、功率等的计算是采用两个矢量的标积。W=F·S，P=F·v，物理学中，力矩、洛仑兹力等的计算是采用两个矢量的矢积。M=r×F，F=qv×B。②物理定律的矢量表达跟坐标的选择无关，矢量符号为表述物理定律提供了简单明了的形式，且使这些定律的推导简单化，因此矢量是学习物理学的有用工具。