正負號是物理量的形象代表，其含義不盡相同。在學習過程中，如果學生搞不清物理量的正負號所代表的具體含義，就不能正確理解該物理量，從而對基本概念和基本規律的學習帶來影響，更無法對物理概念和規律加以靈活應用。學生會感到物理越來越難學，越學越沒興趣，逐漸失去信心，最終演變為學困生。因此，很有必要對物理量的正負號加以總結、分析和探討，助學生一臂之力。

一、物理量的正負號表示方向

舉例說明：[A]、[B]兩車在同一條直線上沿東西方向運動，若規定向東運動為正方向，則[VA]=+3m/s，表示[VA]的方向向東，即[A]向東運動；[VB]=-3m/s，表示[VB]的方向向西，即[B]向西運動。

成因分析：速度屬于矢量，既有大小，又有方向，其合成與分解遵循平行四邊形定則。上例中，[A]、[B]兩車在同一條直線上運動，為了使問題研究起來方便，可人為規定一個正方向，凡是與規定正方向相同的速度，取正號，凡是與規定正方向相反的速度，取負號。這樣，速度就有了正負之分，其正負號表示方向，不表示大小。

延伸拓展：所有的矢量的正負號都表示方向，比如：力、位移、速度、加速度、動量、沖量、電場強度和磁感應強度等。

二、物理量的正負號表示大小

舉例說明：物體被舉得越高，做功本領越大，包含的重力勢能也越大。物體向上運動，勢能增大，物體向下運動，勢能減小。若規定桌面所在的水平面為重力勢能的零勢能面，則物體在桌面上方，重力勢能為正；物體在桌面下方，重力勢能為負。重力勢能的正負號表示大小。如果[EP1]=+3J，[EP2]=0J，[EP3]=-3J，則[EP1]>[EP2]>[EP3]。

成因分析：由于重力做的功等于重力勢能增量的負值，物體從桌面處開始向上運動，重力做負功，重力勢能增加，末態的重力勢能大于初態的重力勢能，從而可以得出桌面以上的物體具有的重力勢能為正值。同理，物體從桌面處開始向下運動，重力做正功，重力勢能減少，末態的重力勢能小于初態的重力勢能，從而可以得出桌面以下的物體具有的重力勢能為負值。越往上，重力勢能越大；越往下，重力勢能越小。這樣，重力勢能就有了正負之分，其正負號代表大小，不代表方向（重力勢能屬于標量，是沒有方向的）。

延伸拓展：勢能的增量等于克服相應保守力做的功。勢能是標量，其值與零勢能面的選取有關。如果規定某個面為零勢能面，讓物體從零勢能面開始，位置發生某一變化，相應保守力做的功就有了正負之分，那么勢能便有了正負之分，勢能的正負號表示大小。因此，所有的勢能的正負號都表示大小。

三、物理量的正負號表示性別

舉例說明：如果兩個帶電體的電荷量分別為[q1]=+3C，[q2]=-3C，則說明這兩個帶電體所帶的電荷量的大小是相等的，電性相反。

成因分析：自然界只存在兩種電荷，分別是正電荷和負電荷，電荷的多少叫電荷量。在表示電荷量大小的同時，為了體現帶電體是帶正電，還是帶負電，可以在電荷量前面加正負號。正電荷的電荷量通常用正數表示，負電荷的電荷量通常用負數表示，這樣電荷量就有了正負號，其正負號表示電性。

延伸拓展：角度的正負號表示角的性別。角度是標量，其正負號不表示大小，也不表示方向，而表示角是逆時針旋轉所形的，還是順時針旋轉所形成的。

四、物理量的正負號表示夾角的取值范圍

舉例說明：某物體在運動過程中，恒力[F1]和恒力[F2]對物體做的功分別為[W1]=+3J，[W2]=-3J。[W1]為正，說明[F1]與對應的位移之間的夾角為銳角（包括0°），即[F1]是動力，對物體做正功；[W2]為負，說明[F2]與對應的位移之間的夾角為鈍角（包括180°），即[F2]是阻力，對物體做負功。可見，功的正負號不能代表大小，[W1]=+3J，[W2]=-3J，說明[W1]和[W2]大小相等。

成因分析：功可表示力和位移這兩個矢量的點積，即[W]=[F]·[l]=[Flcos]α。顯然，當0°[≤]α＜90°時，[W]＞0；當90°＜α≤180°時，[W]＜0。像這樣，由于α角的取值范圍不同，功就有了正負之分，其正負號不代表大小，也不代表方向，而表示做功的力與對應的位移的正方向之間的夾角的取值范圍。

延伸拓展：若某一物理量[A]可表示成兩個矢量[B]與[C]的點積，即[A]=[B]·[C]=|[B]||[C]|[cos]α，則該物理量為標量，其正負號表示這兩個矢量[B]與[C]的正方向之間的夾角關系。當0°[≤]α＜90°時，[A]＞0；當90°＜α≤180°時，[A]＜0。像這樣，由于α角的取值范圍不同，物理量[A]便具有了正負之分，其正負號表示矢量[B]、[C]的正方向之間的夾角的取值范圍，并不代表大小，更不能說成代表方向，因為[A]是一個標量，無方向。

教學中，教師一定要講清物理量的正負號的確切含義，使學生深入理解，熟練掌握，只有這樣，才能為正確應用所學的物理量和物理規律解題做好準備。