"三指法"确定"安培力"和"感应电流"方向
“三指法”确定“安培力”和“感应电流”方向
高中物理教材无论是必修还是选修都明确要求学生熟练运用“左手定则”判断通电直导线在磁场中受安培力的方向和“右手定则”判断在磁场中做切割磁感线运动的导体的感应电流方向,但是由于这两个定则一方面文字叙述冗长,学生不容易记住,另一方面,在两个定则中除磁感应强度的方向外,其余两个方向都是用拇指和四指表示,这样学生在学习中就普遍存在以下两个方面的问题:(1)左、右手定则混淆;(2)拇指和四指各表示什么方向分不清。为此笔者在教学工作中总结出一个方法并命名为“三指法”,用以统一代替“左手定则”和“右手定则”。下面就简单介绍“三指法”的内容及其使用方法。
一、用“三指法”确定安培力
1. 内容:右手握成拳状,拇指、食指和中指伸开形成三坐标关系,三个指尖分别表示电流方向(I )、磁感应强度方向(B )、安培力方向(F ),可简单记为“电拇、食磁、中受力”。
2. 使用方法:如图1所示标出了磁场方向和通电直导线的电流方向,试标出导线所受的安培力方向。
二、用“三指法”确定感应电流方向
1. 内容:右手握成拳状,拇指、食指、中指伸开形成三维坐标关系,三个指尖分别表示导体做切割磁感线运动的方向(v )、磁感应强度方向(B )、感应电流方向(I )。可简单记为“拇运、食磁、中电流”。
2. 使用方法:如图2所示,MN 是闭合电路中的一段导体,放在一匀强磁场中,当MN 向右运动时,导体中的感应电流方向怎样?
综上所述:“三指法”与“左手定则”和“右手定则”比较,好处在于:
1. 原先分成左手和右手来做的事情,现在集中在右手的三个指头上来完成,避免了“左手定则”和“右手定则”相互混淆的情况。
2. 绝大多数人的右手比左手灵活,用“三指法”就可以彻底解决“左手定则”
操作过程中所带来的别扭。
3. 记住了“三指法”中的两句口诀或另记为拇已(知)、食磁、中未知,就相当于掌握了“左手定则”和“右手定则”,而这两句口诀又很容易记住。笔者在教学中把这一套方法介绍给学生,效果非常理想,读者不妨一试。