用“上左/下右”方法巧解通电螺线管问题

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  摘要:初中物理教学中在学习通电螺线管的磁场时,其中有关用右手螺旋定则来判断磁场方向等相关问题,学生普遍感觉较难,不容易掌握。在多年的教学实践中逐渐悟出一种很好用的方法,在解决有关通电螺线管类习题时简单、好懂、准确,教学中取得了很好的教学效果。
  关键词:上左;下右;通电螺线管;正面电流方向
  在初中物理《电与磁》教学实践中,感觉到每届学生在学习右手螺旋定则时比较困难,不能灵活运用定则解题,一部分学生不能准确理解右手螺旋定则,教师在此处也会用比较长的时间来进行知识的过手练习;也有一部分学生会用定则,但是在考试紧张的情况下拿出左手来握而导致结果错误。我在自己的教学实践中逐渐悟出一种很好用的规律,简单将其总结为“上左/下右”规律,运用该规律在解决有关通电螺线管相关习题时简单、好懂、准确,取得到了很好的教学效果。
  一、“上左/下右”规律介绍
  “上、下”的含义:指通电螺线管的正面电流方向。如下图:
  上:指正面电流方向向上下:指正面电流方向向下
  “左右”的含义:指通电螺线管的N极指向。
  “上左/下右”:当通电螺线管的正面电流方向向上时,N极指向左;当通电螺线管的正面电流方向向下时,N极指向右;即“上对左,下对右”。
  二、运用“上左/下右”规律解题
  1.根据正面电流方向判断通电螺线管磁极
  例1.在图1中,标出小磁针的N、S极及通电螺线管周围的磁感线方向。
  解析:如图2所示,题中知道电流的方向,于是可在图中标出正面电流方向向下,根据“上左/下右”规律:下对右,可以判断出螺线管的N极在右边,再根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以判断出小磁针的N、S极并知道磁感线方向。
  2.根据N极方向判断电源正负极
  例2,(2011四川广安)如图3所示,通电螺线管的左端是_____极(填“S”或“N”),电源的右端是_____极(填“正”或“负”)。
  解析:如图4所示,由外部磁感线方向“北出南归”判断出通电螺线管的左端是N极,根据“上左/下右”规律中的“上左”,可知正面电流方向向上,于是可知电源的正负极。
  3.通电螺线管的绕线
  例3.图5中A、B两个螺线管通电后互相排斥,请在图中画出螺线管B的绕法。
  解析:如图6所示,根据“上左/下右”规律中的“下右”,判断A螺线管左端为S极,从而右端为N极;由A、B两个螺线管通电后互相排斥可知B螺线管左端为N极;再次根据“上左/下右”规律中的“上左”可知B螺线管正面电流方向向上。
  4.其他方向如何使用“上左/下右”规律
  例4.如图7,请标出通电螺丝管的N、S极。
  解析:当螺线管在竖直方向时仍然可以运用“上左,下右”的方法,只需将螺线管(可将书或试卷)转过90°,即如图8所示,再进行运用。
  通过自己的教学实践,原来使用右手螺旋定则教学时,总感觉课堂效率不高,由于定则本身的文字内容多,学生不易掌握,遇到问题无从下手,或者课堂中感觉理解了,但是做题中实际运用时错误率却较高,后来在教学中悟出并运用“上左/下右”方法。发现不同层次的学生都很容易掌握,学生学得好,教师也教得轻松,真正地提高了课堂的有效性。
  (作者单位 四川省成都市七中育才学校学道分校)
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