封愛如

【摘要】在電磁學(xué)中，左手法則和右手法則的使用比較多，學(xué)生出錯(cuò)也多。事后追查原因，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在做題時(shí)，都是把相應(yīng)的法則記岔了。為了幫助學(xué)生能在這類題目中獲得成功，由多次實(shí)踐得出新的判別方法——賦予新的內(nèi)容的“右手螺旋法則”，讓學(xué)生真正做到一招定乾坤。

【關(guān)鍵詞】左手法則 右手法則 右手螺旋法則

【中圖分類號】G652 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）02-0229-02

在《電工基礎(chǔ)》教材中，第四章（磁場和電磁感應(yīng)）的學(xué)習(xí)一直是學(xué)生比較頭疼的。尤其是書中涉及關(guān)于電流方向和電磁力方向的判定，學(xué)生普遍反映不知道什么時(shí)候用右手，什么時(shí)候用左手。即使在學(xué)習(xí)的時(shí)候告訴他們口訣：“左通電右生電”，也很難較好地解決這個(gè)難題，答題時(shí)還是會出錯(cuò)，如果只用一只手來判定，這個(gè)問題解決起來就會比較容易了。

一、教材講述的判別方法

1.通電導(dǎo)線在磁場中所受磁場力方向的判定

通電導(dǎo)線（也可以是電子束）在磁場中所受磁場力方向的判定，教材上提供的方法是左手法則判定。內(nèi)容為：伸出左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直進(jìn)入手心，并使四指指向電流的方向，這時(shí)手掌所在的平面與磁感線和導(dǎo)線所在的平面垂直，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向；若電流方向與磁場方向不是垂直的，仍舊可以用左手法則來判定磁場力的方向，只是這時(shí)磁感線是傾斜進(jìn)入手心的。在教學(xué)時(shí)，有的教輔資料就簡稱為“左通電”，即先有電流，判斷運(yùn)動的方向用左手。

2.閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流方向的判別

當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，感應(yīng)電流的方向可用右手法則來判定。內(nèi)容為：伸開右手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直進(jìn)入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。在教學(xué)時(shí)，有的教輔資料就簡稱為“右生電”，即先有運(yùn)動，判斷感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的方向用右手。（當(dāng)然感應(yīng)電流的方向的判別也可以用最普遍的規(guī)律——楞次定律來判定）

3.評價(jià)

不管是左手法則，則還是右手法則，在學(xué)習(xí)的時(shí)候老師都會讓學(xué)生理解記憶。有時(shí)甚至提出一些協(xié)助記憶的方法。例如：在判定的時(shí)候，若先有電流，后產(chǎn)生運(yùn)動，用左手法則，簡稱“先電左手”；若先有運(yùn)動，然后產(chǎn)生感應(yīng)電流，用右手法則，簡稱“先動右手”。也有老師從字的書寫上引導(dǎo)學(xué)生記憶：“力”字向左撇，就用左手；而“電”字向右撇，就用右手，即“左通電右生電”。但是在運(yùn)用中，大部分學(xué)生都沒有很好的貫徹執(zhí)行，卷面分?jǐn)?shù)糟糕就是很好的證明。這就說明在學(xué)習(xí)的時(shí)候，真正的理解記憶對很多同學(xué)是很困難的，一不小心就會把法則中用哪只手給記錯(cuò)。如果只用一只手來判斷，那就不會出現(xiàn)這個(gè)問題，神奇的右手螺旋法則應(yīng)運(yùn)而生。

二、新的右手螺旋法則內(nèi)容

1.通電導(dǎo)線在磁場中所受磁場力的判定

通電導(dǎo)線在磁場中所受磁場力的判定，經(jīng)過平時(shí)經(jīng)驗(yàn)積累和多次試驗(yàn)、總結(jié)，發(fā)現(xiàn)可以使用右手螺旋法則來判定。內(nèi)容總結(jié)為：四指由電流方向開始，慢慢轉(zhuǎn)向磁場方向，轉(zhuǎn)過的角度不大于90o ，則大拇指的方向?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場中所受磁場力的方向。

2.閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流方向的判別

閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流方向的判別，通過多次實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)也可以使用右手螺旋法則。內(nèi)容總結(jié)為：四指由導(dǎo)體運(yùn)動方向開始，慢慢轉(zhuǎn)向磁場方向，轉(zhuǎn)過的角度不大于90°，則大拇指的方向?yàn)楦袘?yīng)電動勢的方向；若電路是閉路的，大拇指方向也是感應(yīng)電流的方向。

總之，在固定磁場的作用下，不管作用的導(dǎo)體先有電流還是先有運(yùn)動，不管是否垂直，都可以用四指由已知量的方向轉(zhuǎn)向磁場方向，轉(zhuǎn)過的角度在90°以內(nèi)，大拇指的方向就是待求量的方向。在運(yùn)用過程中，四指也發(fā)生旋轉(zhuǎn)，故而這種方法也可以稱為右手螺旋法則。

三、右手螺旋法則的講授

1.講授的時(shí)機(jī)

講授的時(shí)機(jī)主要有兩個(gè)，一個(gè)是在上新課的時(shí)候就說，并且只說這個(gè)，書上的方法讓學(xué)生自己看看；另一個(gè)是在總結(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中所有方向判定時(shí)提出，這時(shí)可以讓學(xué)生進(jìn)行比較，看哪一種方法好，哪一種適合自己使用。

2.講授時(shí)關(guān)鍵點(diǎn)要解釋清楚

在講授右手螺旋法則時(shí)，關(guān)鍵點(diǎn)有兩個(gè)：首先要明確求解的是哪個(gè)方向，是要判斷通電導(dǎo)線在磁場中所受電磁力的方向，還是判斷閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流的方向；其次要搞清楚在求解時(shí)哪些是已知方向，哪些是未知方向。例如在判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到電磁力方向這類問題中，涉及方向的有磁場方向、電流方向、電磁力方向，這三個(gè)方向只有知道其中兩個(gè)才能判斷第三個(gè)。如果知道磁場方向和電流方向，那么用以上介紹的右手螺旋法則即可解決問題；如果磁場方向和電流方向有一個(gè)不知道，則使用右手螺旋法則時(shí)要注意：在旋轉(zhuǎn)最大角度為90°的過程中，電流方向?yàn)樗闹感D(zhuǎn)的起點(diǎn)，磁場方向?yàn)樗闹感D(zhuǎn)的終點(diǎn)，能滿足這種可能性的只有一種。在判斷閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流方向的過程中，使用的方法也是一樣的。

四、總結(jié)

右手螺旋法則在其他方面也有運(yùn)用，例如電流的磁效應(yīng)中，直線電流、環(huán)形電流以及通電螺線管磁場的判定，都需要用右手螺旋法則。另外，楞次定律運(yùn)用中也要使用右手螺旋法則。再加上通電導(dǎo)線在磁場中所受磁場力方向的判定和閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流方向的判別，也都使用右手螺旋法則。學(xué)生掌握后就可以做到“一招鮮，吃遍天”！通過講授，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很濃，在實(shí)際運(yùn)用中效果也非常好的，答題的準(zhǔn)確率也可以得到大幅提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]《電工基礎(chǔ)》周紹敏著. 高等教育出版社. 2001年07月第1版

[2]《電路》邱關(guān)源著. 高等教育出版社. 2006年05月

[3]《電工技術(shù)》高有華、袁宏著. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2010年01月