孝妍妍
【摘 要】 電磁學的問題是高中物理學習的一個重難點。由于電磁場比較抽象,不僅看不見,也摸不到。因此,為了更好的學習電磁學問題,學好用活“三個定則一個定律”是十分必要的。本文主要對三個重要的定則進行了簡單的闡述,重點對“右手定則”在解決高中物理電磁學問題中的運用進行了探究。
【關鍵詞】 高中物理;右手定則;電磁學問題;運用
一、高中物理關于電磁學的三個重要定則
在解決高中物理電磁學時,了解三個定則是學習電磁學內容的關鍵。第一個定則:安培定則,主要是判斷電流產生的磁場方向,同時也可以表示電流與磁感線方向的關系。第二個定則:左手定則,也被稱為發動機定則,主要是判斷載流導線在磁場中的受力方向。第三個定則:右手定則,也稱作發電機定則,主要是在磁場運動中,對導體所產生的感應電流方向進行判斷。為了更好的明確這三個概念,可將這三個比較容易混淆的概念合并轉化為一個定則——右手定則。
二、“右手定則”在高中物理中的靈活運用
(一)安培定則與右手定則的合并轉化
安培定則也稱螺旋定則,合并轉化過來就是右手螺旋定則,也就是將右手彎曲時的四根手指方向來代表旋轉方向,而大拇指的方向指的是螺旋因受力作用而向前推進的方向,也表示電流的方向。當右手四指彎曲向右旋轉時所指的方向為螺釘向右旋轉的方向,同時也是直線電流周圍所產生的磁場方向。而當右手四指彎曲時所指的方向是環流的方向,同時也是螺旋釘旋轉的方向。而拇指所指的方向為中軸所產生的磁場方向,也是指螺旋釘推進的方向。
(二)右手定則代替左手定則判斷載流導線在磁場中的受力方向
左手定則與右手定則都可以判斷磁場中的電流及受力問題。從安培定則的特點可以看出,被磁場方向與電流方向作用的平面,就是力所產生的方向總是垂直的平面,因此也可以用右手定則代替左手定則判斷載流導線在磁場中的受力方向。讓右手的食指與手掌垂直,而拇指與四指垂直。在這樣的情況下,拳頭方向、四指所朝方向、拇指所朝方向三者相互垂直。在磁場中,當判斷載流導線在磁場的受力方向時,手的拳頭的方向為電流所產生的方向,而右手四指方向為磁場方向,拇指所朝的方向為磁場力的方向。
(三)用右手定則判斷導線在磁場中運動所產生的感應電流方向
與上面的內容是一樣的,讓右手四指與手掌垂直,拇指垂直于四指,這樣四指所朝方向、拳頭方向和拇指朝方向三者之間是相互垂直的關系。當運用右手定則對磁場中導線運動所產生的感應電流方向進行判斷時,右手的拳頭方向是指運動的方向,而右手四指所朝方向為磁場方向,拇指所朝方向是電流感應所產生的方向。可見,右手定則對于感應電流所產生的方向判斷不僅是比較簡單的方式,而且也是最重要最有效的方法。
總而言之,當解決高中物理電磁學問題時,由于電磁學具有很強的抽象性,與復雜性,所以必須充分發揮唯物辯證的思維,靈活運用右手定則,提高解決電磁學問題的效率。通過本文探究可得出一個結論:右手拳頭方向總是指向已知量的方向,而指向磁場的方向都是右手的四指,而拇指總是朝向需要進行判斷量的方向。
【參考文獻】
[1] 姜尚文. 談促進高中物理電磁學教學的研究策略[J]. 學周刊,2015(21).