“右手定则”在高中物理电磁学中的运用

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  【摘 要】 电磁学的问题是高中物理学习的一个重难点。由于电磁场比较抽象,不仅看不见,也摸不到。因此,为了更好的学习电磁学问题,学好用活“三个定则一个定律”是十分必要的。本文主要对三个重要的定则进行了简单的阐述,重点对“右手定则”在解决高中物理电磁学问题中的运用进行了探究。
  【关键词】 高中物理;右手定则;电磁学问题;运用
  一、高中物理关于电磁学的三个重要定则
  在解决高中物理电磁学时,了解三个定则是学習电磁学内容的关键。第一个定则:安培定则,主要是判断电流产生的磁场方向,同时也可以表示电流与磁感线方向的关系。第二个定则:左手定则,也被称为发动机定则,主要是判断载流导线在磁场中的受力方向。第三个定则:右手定则,也称作发电机定则,主要是在磁场运动中,对导体所产生的感应电流方向进行判断。为了更好的明确这三个概念,可将这三个比较容易混淆的概念合并转化为一个定则——右手定则。
  二、“右手定则”在高中物理中的灵活运用
  (一)安培定则与右手定则的合并转化
  安培定则也称螺旋定则,合并转化过来就是右手螺旋定则,也就是将右手弯曲时的四根手指方向来代表旋转方向,而大拇指的方向指的是螺旋因受力作用而向前推进的方向,也表示电流的方向。当右手四指弯曲向右旋转时所指的方向为螺钉向右旋转的方向,同时也是直线电流周围所产生的磁场方向。而当右手四指弯曲时所指的方向是环流的方向,同时也是螺旋钉旋转的方向。而拇指所指的方向为中轴所产生的磁场方向,也是指螺旋钉推进的方向。
  (二)右手定则代替左手定则判断载流导线在磁场中的受力方向
  左手定则与右手定则都可以判断磁场中的电流及受力问题。从安培定则的特点可以看出,被磁场方向与电流方向作用的平面,就是力所产生的方向总是垂直的平面,因此也可以用右手定则代替左手定则判断载流导线在磁场中的受力方向。让右手的食指与手掌垂直,而拇指与四指垂直。在这样的情况下,拳头方向、四指所朝方向、拇指所朝方向三者相互垂直。在磁场中,当判断载流导线在磁场的受力方向时,手的拳头的方向为电流所产生的方向,而右手四指方向为磁场方向,拇指所朝的方向为磁场力的方向。
  (三)用右手定则判断导线在磁场中运动所产生的感应电流方向
  与上面的内容是一样的,让右手四指与手掌垂直,拇指垂直于四指,这样四指所朝方向、拳头方向和拇指朝方向三者之间是相互垂直的关系。当运用右手定则对磁场中导线运动所产生的感应电流方向进行判断时,右手的拳头方向是指运动的方向,而右手四指所朝方向为磁场方向,拇指所朝方向是电流感应所产生的方向。可见,右手定则对于感应电流所产生的方向判断不仅是比较简单的方式,而且也是最重要最有效的方法。
  总而言之,当解决高中物理电磁学问题时,由于电磁学具有很强的抽象性,与复杂性,所以必须充分发挥唯物辩证的思维,灵活运用右手定则,提高解决电磁学问题的效率。通过本文探究可得出一个结论:右手拳头方向总是指向已知量的方向,而指向磁场的方向都是右手的四指,而拇指总是朝向需要进行判断量的方向。
  【参考文献】
  [1] 姜尚文. 谈促进高中物理电磁学教学的研究策略[J]. 学周刊,2015(21).
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