中學(xué)物理中電磁學(xué)部分左右手定則的統(tǒng)一

1、中學(xué)物理中電磁學(xué)部分左右手定則的統(tǒng)一摘要：電流方向與電流產(chǎn)生的磁場方向間關(guān)系的判斷、感應(yīng)電流方向的判斷、通電導(dǎo)體在磁場中受力方向的判斷 ，這幾個問題的判斷方法分別為安培定則（或者叫右手螺旋定則）、右手定則或者楞次定律、左手定則等判斷方法 ，手勢繁多 ，學(xué)生在使用時容易發(fā)生混淆。本人在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出一種新的判斷方法 ，可以把這些手勢統(tǒng)一到一個左手勢中 ，本人稱之為“新左手定則”，本定則為學(xué)生的記憶和使用帶來了很大方便 . 特別是在考試中優(yōu)顯節(jié)省時間的優(yōu)勢。左手定則： 左手定則（安培定則）：已知電流方向和磁感線方向，判斷通電導(dǎo)體在磁場中受力方向，如電動機(jī)。 伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對準(zhǔn)N

2、極，手背對準(zhǔn)S極)， 四指指向電流方向 ，那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。 其原理是： 當(dāng)你把磁鐵的磁感線和電流的磁感線都畫出來的時候，兩種磁感線交織在一起，按照向量加法，磁鐵和電流的磁感線方向相同的地方，磁感線變得密集；方向相反的地方，磁感線變得稀疏。磁感線有一個特性就是，每一條磁感線互相排斥！磁感線密集的地方“壓力大”，磁感線稀疏的地方“壓力小”。于是電流兩側(cè)的壓力不同，把電流壓向一邊。拇指的方向就是這個壓力的方向。 右手定則: 確定導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動時在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的定則。（發(fā)電機(jī)） 右手定則的內(nèi)容是：伸開右手，使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把右手放入

3、磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動方向，則其余四指指向感應(yīng)電流的方向。 應(yīng)該怎樣使用區(qū)別左手定則，右手定則和右手螺旋定則？ 這不是一個記憶的問題。左手定則的內(nèi)容和右手定則的內(nèi)容，同學(xué)一定是很清楚的。我遇到的同學(xué)的問題，主要是在于他不知道拿到一個具體問題以后，該用左手定則，還是該用右手定則。這是一個關(guān)鍵。要求同學(xué)們一定搞清楚，左手定則應(yīng)用的物理現(xiàn)象是什么現(xiàn)象，右手定則應(yīng)用的是什么樣的物理現(xiàn)象，這才是問題的關(guān)鍵。左手定則說的是磁場對電流作用力，或者是磁場對運(yùn)動電荷的作用力。在這種現(xiàn)象里面，你就應(yīng)該用左手定則，這是關(guān)鍵。判斷好了，該用左手定則，就按照左手定則說的三個方向的關(guān)系來進(jìn)行判定

4、，問題不會太大。右手定則所應(yīng)用的現(xiàn)象，就是導(dǎo)線在磁場里面，切割磁感線運(yùn)動的時候，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的運(yùn)動方向，這種現(xiàn)象中用右手定則。磁場方向，切割磁感線運(yùn)動，電動勢電動方向，就是感應(yīng)電流的方式。這種題就用右手定則1 判斷電流所產(chǎn)生的磁場方向的方法安培定則1）直線電流的磁場 ：用右手握著通電直導(dǎo)線 ，讓伸直的拇指所指的方向跟電流的方向一致 ，則彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向 ;2）環(huán)形電流的磁場 ：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致 ，與四指垂直的拇指所指的方向就是環(huán)形電流中心軸線上磁感線的方向 ;3）通電螺線管的磁場 ：用右手握住螺線管 ，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致 ，與四

5、指垂直的拇指所指的方向就是通電螺線管 N 極的方向 1。這些形狀的電流所產(chǎn)生的磁場 ，用安培定則判斷 ，右手的拇指在第一種情況中指向電流的方向 ，在第二、第三種情況中卻是指向磁場的方向 ，學(xué)生記起來麻煩 ，使用時也容易出錯根據(jù)因果關(guān)系 , 在判斷電流磁場方向這個問題中 ，是先有電流 ，后有磁場 ，電流是“原因”，磁場是“結(jié)果”，根據(jù)本人的總結(jié) ，以上 3 種情況均可以用左手來判斷，而且手型不變。具體方法如下 ：把左手伸開 ，四指與拇指垂直并和手掌在同一個平面內(nèi) ，手心貼導(dǎo)體 ，四指指向電流的方向 ，那么拇指指向就是左手所在處的磁場方向。2 判斷感應(yīng)電流方向的方法1）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中

6、做切割磁感線運(yùn)動時 ，閉合電路中就有 感應(yīng)電流產(chǎn)生 ，該 感應(yīng)電流的方向用“右手定則”判斷 ：即伸開右手 ，讓大拇指跟其余四指垂直 ，且都與手掌在同一平面內(nèi) ，讓磁感線垂直穿過手心 ，使拇指指向?qū)w的運(yùn)動方向 ，則四指所指的就是導(dǎo)體中 感應(yīng)電流的方向 2。該問題中 ，導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動是“原因”，感應(yīng)電流是“結(jié)果”，用“新左手定則”來判斷 ，方法是 ：把左手伸開 ，使四指與拇指垂直并和手掌在同一個平面內(nèi) ，伸入磁場 ，手心貼導(dǎo)體 ，讓磁感線垂直穿過手心 ，讓四指指向?qū)w的運(yùn)動方向 ，則拇指指的方向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向 ;2）閉合回路或者螺線管中的磁通變化時 ，閉合回路或者螺線管中就有感應(yīng)電

7、流產(chǎn)生 ，該電流的方向用“楞次定律”來判斷 ：即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 3。具體方法 ：右手握線圈 ，如果線圈中磁通增加 ，讓拇指指向與穿過線圈的原磁場方向相反 ，則環(huán)繞的四指所指的方向就是線圈中感應(yīng)電流的方向 ；如果線圈中磁通減小 ，讓拇指指向與穿過線圈的原磁場方向相同 ，則環(huán)繞的四指所指的方向就是線圈中感應(yīng)電流的方向。分析這個問題 ，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生 ，原因是線圈中的磁通發(fā)生了變化 ，所以 ，磁通變化是“原因”，感應(yīng)電流是“結(jié)果”。用“新左手定則”來判斷 ，就會更簡明些 ：伸開左手 ，四指與拇指垂直并且在同一個平面內(nèi) ，手心貼線圈 ，如果線圈中的磁通增加 ，讓

8、四指的指向與線圈中原磁場的方向相反（抵消一部分原磁場 ，保持線圈中原磁感線的條數(shù) ，阻礙原磁通的增大），則拇指指的方向就是左手所貼處導(dǎo)體中的感應(yīng)電流方向 ；如果線圈中的磁通減少 ，讓四指的指向與線圈中原磁場的方向相同（阻礙原磁通的減小），則拇指指的方向就是左手所貼處的感應(yīng)電流方向。分析以上兩種情況 ，第一種情況導(dǎo)體切割磁感線時 ，閉合回路中的磁感線條數(shù)發(fā)生變化 ，即磁通變化 ，所以也可以歸類到第二種情況中 ，按單扎線圈處理 ，可見右手定則可以看作是楞次定律的特殊情況 4。3 判斷通電直導(dǎo)體在磁場中受力的方向左手定則通電直導(dǎo)體在磁場中受力方向的判斷 ，用“左手定則”判斷 ：即伸開左手 ，使大拇指跟其余四個手指垂直 ，并和手掌在同一平面內(nèi) ，把左手放入磁場中 ，讓磁感線垂直穿入手心 ，并使伸開的四指指向電流的方向 ，那么 ，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向 5。在這個問題中 ，電流是“原因”，導(dǎo)體受力是“結(jié)果”。這里使用“新左手定則”和原左手定則恰好重合。綜合以上 3 種情況 ，不論是判斷電流的磁場方向 ，感應(yīng)電流的方向 ，還是判斷通電直導(dǎo)體在磁場中的受力方向 ，都可以用“新左手定則”，而且使用起來方便快捷。參考文獻(xiàn)1宋大衛(wèi).物理應(yīng)用基礎(chǔ).出版：人民衛(wèi)生出版社出版，2008，4：14-24 2全日制普通高級中學(xué)教科書物理第二冊.人民教育出版社物理室編著