正负号是物理量的形象代表，其含义不尽相同。在学习过程中，如果学生搞不清物理量的正负号所代表的具体含义，就不能正确理解该物理量，从而对基本概念和基本规律的学习带来影响，更无法对物理概念和规律加以灵活应用。学生会感到物理越来越难学，越学越没兴趣，逐渐失去信心，最终演变为学困生。因此，很有必要对物理量的正负号加以总结、分析和探讨，助学生一臂之力。

一、物理量的正负号表示方向

举例说明：[A]、[B]两车在同一条直线上沿东西方向运动，若规定向东运动为正方向，则[VA]=+3m/s，表示[VA]的方向向东，即[A]向东运动；[VB]=-3m/s，表示[VB]的方向向西，即[B]向西运动。

成因分析：速度属于矢量，既有大小，又有方向，其合成与分解遵循平行四边形定则。上例中，[A]、[B]两车在同一条直线上运动，为了使问题研究起来方便，可人为规定一个正方向，凡是与规定正方向相同的速度，取正号，凡是与规定正方向相反的速度，取负号。这样，速度就有了正负之分，其正负号表示方向，不表示大小。

延伸拓展：所有的矢量的正负号都表示方向，比如：力、位移、速度、加速度、动量、冲量、电场强度和磁感应强度等。

二、物理量的正负号表示大小

举例说明：物体被举得越高，做功本领越大，包含的重力势能也越大。物体向上运动，势能增大，物体向下运动，势能减小。若规定桌面所在的水平面为重力势能的零势能面，则物体在桌面上方，重力势能为正；物体在桌面下方，重力势能为负。重力势能的正负号表示大小。如果[EP1]=+3J，[EP2]=0J，[EP3]=-3J，则[EP1]>[EP2]>[EP3]。

成因分析：由于重力做的功等于重力势能增量的负值，物体从桌面处开始向上运动，重力做负功，重力势能增加，末态的重力势能大于初态的重力势能，从而可以得出桌面以上的物体具有的重力势能为正值。同理，物体从桌面处开始向下运动，重力做正功，重力势能减少，末态的重力势能小于初态的重力势能，从而可以得出桌面以下的物体具有的重力势能为负值。越往上，重力势能越大；越往下，重力势能越小。这样，重力势能就有了正负之分，其正负号代表大小，不代表方向（重力势能属于标量，是没有方向的）。

延伸拓展：势能的增量等于克服相应保守力做的功。势能是标量，其值与零势能面的选取有关。如果规定某个面为零势能面，让物体从零势能面开始，位置发生某一变化，相应保守力做的功就有了正负之分，那么势能便有了正负之分，势能的正负号表示大小。因此，所有的势能的正负号都表示大小。

三、物理量的正负号表示性别

举例说明：如果两个带电体的电荷量分别为[q1]=+3C，[q2]=-3C，则说明这两个带电体所带的电荷量的大小是相等的，电性相反。

成因分析：自然界只存在两种电荷，分别是正电荷和负电荷，电荷的多少叫电荷量。在表示电荷量大小的同时，为了体现带电体是带正电，还是带负电，可以在电荷量前面加正负号。正电荷的电荷量通常用正数表示，负电荷的电荷量通常用负数表示，这样电荷量就有了正负号，其正负号表示电性。

延伸拓展：角度的正负号表示角的性别。角度是标量，其正负号不表示大小，也不表示方向，而表示角是逆时针旋转所形的，还是顺时针旋转所形成的。

四、物理量的正负号表示夹角的取值范围

举例说明：某物体在运动过程中，恒力[F1]和恒力[F2]对物体做的功分别为[W1]=+3J，[W2]=-3J。[W1]为正，说明[F1]与对应的位移之间的夹角为锐角（包括0°），即[F1]是动力，对物体做正功；[W2]为负，说明[F2]与对应的位移之间的夹角为钝角（包括180°），即[F2]是阻力，对物体做负功。可见，功的正负号不能代表大小，[W1]=+3J，[W2]=-3J，说明[W1]和[W2]大小相等。

成因分析：功可表示力和位移这两个矢量的点积，即[W]=[F]·[l]=[Flcos]α。显然，当0°[≤]α＜90°时，[W]＞0；当90°＜α≤180°时，[W]＜0。像这样，由于α角的取值范围不同，功就有了正负之分，其正负号不代表大小，也不代表方向，而表示做功的力与对应的位移的正方向之间的夹角的取值范围。

延伸拓展：若某一物理量[A]可表示成两个矢量[B]与[C]的点积，即[A]=[B]·[C]=|[B]||[C]|[cos]α，则该物理量为标量，其正负号表示这两个矢量[B]与[C]的正方向之间的夹角关系。当0°[≤]α＜90°时，[A]＞0；当90°＜α≤180°时，[A]＜0。像这样，由于α角的取值范围不同，物理量[A]便具有了正负之分，其正负号表示矢量[B]、[C]的正方向之间的夹角的取值范围，并不代表大小，更不能说成代表方向，因为[A]是一个标量，无方向。

教学中，教师一定要讲清物理量的正负号的确切含义，使学生深入理解，熟练掌握，只有这样，才能为正确应用所学的物理量和物理规律解题做好准备。