精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)“右手定則”與”左手定則”的統(tǒng)一北京景山學(xué)校遠洋分校肖偉華圖一圖一電磁學(xué)中的左手定則與右手定則左右手定則是電磁學(xué)中兩個非常重要的定則。左手定則用來判斷電流在磁場中受力的方向，右手定則用來判斷導(dǎo)體棒在磁場中做切割磁感線運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向。兩個定則的操作方法如下：1、左手定則：如圖一，左手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流所指方向，則大拇所指指的方向就是導(dǎo)體受力的方向。圖二2、右手定則：如圖二，右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指導(dǎo)體運動方向，則四指所指的方向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向。圖二學(xué)生在實際學(xué)習(xí)與應(yīng)用中的困惑左右定則混淆。學(xué)生的困惑在于不知何時該用左手定則，何時該用右手定則，判斷的依據(jù)不明，導(dǎo)致左右手定則經(jīng)常混淆。右手定則與安培定責(zé)的混淆。右手定則與安培定則都是用右手，一不注意就會混淆。教師的努力與失策。為了讓學(xué)生正確區(qū)分左右手定則，教師們絞盡了腦汁，各有高招。有的老師總結(jié)出“右發(fā)左電”的口訣，還有的老師則從“力”和“電”兩個字的書寫做文章。如“力”的最后一筆是向左的，因此，在判斷電流受力時用左手；“電”的最后一筆是向右的，因此，在判斷磁生電時用右手。凡此種種，不一而足。然而在實際教學(xué)中，效果仍不理想，還是有同學(xué)會混。究其原因，是因為沒有從“根上”解決問題。因為無論是電流在磁場中受力問題還是導(dǎo)體在磁場中運動產(chǎn)生電流的問題，都涉及到“電”，學(xué)生在拿到一個具體問題以后，還是猶豫該用左手定則，還是該用右手定則。另外，在右手定則的表述中“右手四指指導(dǎo)體中電流的方向”，沒有揭示電磁感應(yīng)真正的本質(zhì)，在遇到判斷電路中“電勢高低”或求導(dǎo)體棒兩端電壓等一類問題時，學(xué)生常常根據(jù)“電流從高電勢向低電勢流動”為依據(jù)，把作為電源的導(dǎo)體兩端電勢高低判斷錯，而計算導(dǎo)體棒兩端的電壓時，不是算成電動勢就是算成內(nèi)電壓。老師苦惱:學(xué)生怎么老學(xué)不會?學(xué)生郁悶:怎么老做錯？有沒有簡單易行的方法解決這些問題呢？筆者在多年的教學(xué)中，總結(jié)出把“左、右手定則”統(tǒng)一為“左手定則”的做法，取得了很好的效果。右手定則與左手定則的統(tǒng)一所謂統(tǒng)一，就是在判斷電流受力和判斷導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流方向時都用左手定則，不再用右手定則，即把兩個定則統(tǒng)一為左手定則。為了區(qū)別傳統(tǒng)的左手定則，我們把統(tǒng)一后的左手定則稱為“新左手定則”。用“新左手定則”判斷電流在磁場中的受力用“新左手定則”判斷電流在磁場中受力與原來的方法一樣，即：左手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流所指方向，則大拇指的方向就是導(dǎo)體受力的方向。見圖一。vI圖三用“新左手定則”判定感應(yīng)感應(yīng)電流的方向（電源vI圖三判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向（動生電動勢的正、負極）的“新左手定則”表述如下：左手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向?qū)w運動方向，則大拇指指向感應(yīng)電流的方向（電源正極一端）。3、“新左手定則”統(tǒng)一的本質(zhì)“新左手定則”是把傳統(tǒng)的左手定則和右手定則統(tǒng)一后得到的，即只用一個定則，既可以判斷電流在磁場中受力的方向，也可以判斷導(dǎo)體做切割磁感線運動時感應(yīng)電流的方向（通過產(chǎn)生的動生電動勢的正、負極確定）。應(yīng)用“新左手定則”時，關(guān)鍵是四指與大拇指各指的方向如何確定。為此，我們對圖一和圖三進行下面的分析：在圖一中，判斷電流在磁場中受力，電流是受力的原因，受力是結(jié)果，用“新左手定則”判斷時，四指指電流方向，大拇指指受力方向，即四指指“因”，大拇指指“果”；在圖三中，判斷導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向（動生電動勢的正、負極）時，運動是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，感應(yīng)電流是結(jié)果，用“新左手定則”判斷時，四指指運動方向（因），大拇指指感應(yīng)電流方向(電源的正極)（果），還是四指指“因”，大拇指指“果”。由上分析可知，用“新左手定則”時，無論是判斷電流受力還是判斷感應(yīng)電流方向，都是“四指指因，大拇指指果”，這是“新左手定則”統(tǒng)一的本質(zhì)。左右手定則統(tǒng)一的優(yōu)點及應(yīng)用舉例精簡了定則數(shù)量，減少了混淆的可能性。左右手定則統(tǒng)一后，電磁學(xué)中的定則數(shù)量就由原來的三個精簡為兩個，即判斷電流產(chǎn)生磁場的安培定則（右手螺旋定則）和判斷電流在磁場中受力及動生電流方向的“新左手定則”，一個用右手，一個用左手，容易區(qū)別，易于掌握。2、強調(diào)了“電受力”、“動生電”的因果關(guān)系分析，使學(xué)生對定則的本質(zhì)有更深的理解，因而理解更深入，操作更準確。應(yīng)用“新左手定則”時，強調(diào)對“電”的因果分析。是因動生“電”（此時電是果）還是因“電”受力（此時電是因）。弄清了“電”的因果，“新左手定則”就能應(yīng)用自如了。3、“新左手定則”強調(diào)通過判斷動生電動勢正負極來判斷感應(yīng)電流方向，更能深刻揭示電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，“新左手定則”直接判斷出電動勢的正、負極，通過“畫等效電路”引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系恒定電流的相關(guān)知識，有助于學(xué)生解決判斷電路中電流的流向、電勢的高低以及路端電壓的計算等問題。下面我們看兩個典型例題：例1：如圖四所示，光滑導(dǎo)軌dc、ef固定在水平面上，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌間距為L=0.2m。垂直于導(dǎo)軌平面的磁場磁感應(yīng)強度B=0.5T,兩導(dǎo)軌間連接電阻R=0.8Ω。金屬棒ab電阻為0.2Ω，垂直于導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)用外力F水平拉動金屬棒，使金屬棒一速度v=10m/s向右勻速運動。不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦。求：感應(yīng)電動勢的大?。涣鬟^電阻R的電流方向；ab間的電勢差，哪點電勢高？水平拉力F的大小和方向。RE感,r圖五deab分析：金屬棒向右運動，根據(jù)“新左手定則”判斷:將左手平展，四指與大拇指垂直，磁感線穿掌心，四指指向右，則大拇指指向a，即通過ab的電流從b到a，a端為電源的正極。可畫出等效電路如圖五所示。由圖可知，通過R的電流方向為從d到e，RE感,r圖五deab解：1、由E感=BLV可得：E感=0.5×0.2×10V=1V2、由圖五可知，流過電阻R的電流方向從d到e。3、由閉合電流歐姆定律：可得：由圖五可知：a電電勢高。4、根據(jù)安培力公式：可得：根據(jù)力的平衡可知：，方向水平向右。說明：在分析電磁感應(yīng)的有關(guān)問題時，畫出等效電路圖是非常重要的一步，這是正確解決電磁感應(yīng)有關(guān)問題的出發(fā)點，也是解決電磁感應(yīng)問題的基本技巧。例2、如圖六所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域?qū)挾葹?，磁感應(yīng)強度的大小為B。一邊長為a、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь€框ABCD從圖示位置開始沿水平向右方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，在下圖圖六中線框A、B兩端電壓UAB與線框移動距離的關(guān)系圖象正確的是（）圖六解：根據(jù)“新左手定則”，磁感線穿掌心，四指指運動方向，大拇指指電源的正極，畫出正方形線框剛進入磁場、在磁場中運動以及穿出磁場三個狀態(tài)及其對應(yīng)的等效電路圖如下：AABCDABCDABCD可知，線框剛進入磁場時，AB邊相當(dāng)于電源，，在磁場中運動時，AB與CD邊都切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢相同，回路中