左手定則、右手定則以和右手螺旋定則辨析

1、左手定則、右手定則以和右手螺旋定則辨析高中物理教學(xué)中，左手定則、右手定則以及右手螺 旋定則是為數(shù)不多的“手語(yǔ)”。由于定則本身所涉及內(nèi)容容 易混淆，對(duì)初學(xué)者來(lái)講，反而成了困惑。下面，我將從定則 內(nèi)容的基礎(chǔ)出發(fā)，細(xì)致地剖析出該類(lèi)定則所體現(xiàn)出的異同。首先，區(qū)分好左、右手，是使用這些定則的前提；其次， 就是要判斷應(yīng)用環(huán)境是在用電還是發(fā)電；再有，就是區(qū)分好 拇指、四指、掌心所對(duì)應(yīng)的不同物理量。、左手定則1應(yīng)用環(huán)境：處于磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)體棒（用電）；在磁 場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的帶電粒子。2涉及的物理量： 四指：電流、正電荷的運(yùn)動(dòng)方向、負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的相反 方向； 掌心：磁場(chǎng)； 拇指：安培力、洛倫茲力。二、右手定則1應(yīng)用環(huán)境

2、：切割磁感線的導(dǎo)體棒（發(fā)電）。2.涉及的物理量： 四指：電流； 掌心：磁場(chǎng)； 拇指：導(dǎo)體棒切割磁感線的(有效)速度方向。小結(jié)：比較一下左、右手定則。其共同點(diǎn)在于："四指” 與“掌心”所對(duì)應(yīng)的物理量是一樣的。而不同點(diǎn)在于'拇 指”，對(duì)應(yīng)了不同的物理量。所以，牢記“拇指”的屬性是 區(qū)分它們的好辦法。并且，左手定則對(duì)應(yīng)的是導(dǎo)體棒的用電 過(guò)程，因電生力；右手定則對(duì)應(yīng)導(dǎo)體棒的發(fā)電過(guò)程，因動(dòng)生 電；而在一些典型的動(dòng)生起電過(guò)程中，導(dǎo)體棒既要發(fā)電又要 用電，所以往往是先用右手，再使左手。三、右手螺旋定則(安培定則)1應(yīng)用于用電過(guò)程(1) 通電宜導(dǎo)線 拇指：電流； 四指：環(huán)形磁場(chǎng)。(2) 通電

3、環(huán)形導(dǎo)線或螺旋管 拇指：環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)； 四指：環(huán)形電流。小結(jié)：通電直導(dǎo)線與通電環(huán)形導(dǎo)線中，四指與拇指所對(duì) 應(yīng)的物理量剛好對(duì)調(diào)了。這一點(diǎn)在教學(xué)中易被忽略。另外， 右手螺旋定則還經(jīng)常與楞次定律結(jié)合，應(yīng)用于發(fā)電過(guò)程?？?慮到發(fā)電過(guò)程常常是在閉合回路中，與右手螺旋定則對(duì)應(yīng)起 來(lái)，即是用右手“拇指”表示感應(yīng)電流所形成的磁場(chǎng)，而 “四指”表示回路中的感應(yīng)電流。這與上述“ (2)通電環(huán) 形導(dǎo)線或螺旋管”中的方式一致。具體應(yīng)用時(shí)，不是由磁找 電就是由電找磁。2應(yīng)用于發(fā)電過(guò)程（1）結(jié)合楞次定律尋找感應(yīng)電流的方向或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的正負(fù)小結(jié)：楞次定律本身并不尋找感應(yīng)電流方向，而是旨在 闡明每個(gè)閉合回路或線圈都有一種固執(zhí)的

4、“脾氣”，好比是 一種“電磁慣性”。即它們不想輕易改變自己目前正擁有的 （原）磁通量。如果由于某種外部或內(nèi)部（自感）原因，該 磁通量突然增加了，則回路中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流，以形 成反向的（新）磁場(chǎng)來(lái)抵抗；如果該磁通量減少了，回路中 也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流，以形成同向的（新）磁場(chǎng)來(lái)補(bǔ)充。 感應(yīng)電流與（新）磁場(chǎng)的關(guān)系，則是由右手螺旋定則來(lái)尋找 的。所以，楞次定律常常是與右手螺旋定則捆綁使用，前者 是能量守恒定律的必然結(jié)果，而后者能輔助前者。但就本質(zhì) 上來(lái)說(shuō)，它們是兩個(gè)不同的定律。在人教版的新教材中，有 對(duì)兩者進(jìn)行明確的區(qū)分（如下圖），這在舊教材中是沒(méi)有提 到的。左手定則（fleming'

5、 s left-hand rule or the motor rule）右手定則（fleming, s right-hand rule or the dynamo rule）該方式更立體，但動(dòng)作不好拿捏。相比之下，國(guó)內(nèi)的改 進(jìn)版則顯得更休閑、舒適一些。聯(lián)想到此前對(duì)楞次定律的簡(jiǎn) 潔描述，在這里，我們可以嘗試把這三種“手語(yǔ)”也精簡(jiǎn)一 下。它們能用同一只手來(lái)概括。若是打算把它們都“捆綁” 在左手上，那么，之前的左手定則就照用不誤。而當(dāng)要用左 手來(lái)切割磁感線發(fā)電時(shí)，只需讓磁感線穿過(guò)掌背即可，拇指 和四指的定義可以不變；接著，再?lài)L試用左手螺旋來(lái)代替右 手螺旋，則要把左手拇指或四指的其中之一進(jìn)行反向理解。 這兩種替代，就前者來(lái)講還勉強(qiáng)可行，而后者就比較勉強(qiáng)。最后提醒大家一下，高中