右手螺旋定则-力矩方向.doc

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1、一、右手螺旋定则　　物理量有标量与矢量之分，而两矢量的乘积运算又有两种形式：标积（点乘）和矢积（叉乘）．假设有三个矢量Ａ、Ｂ、Ｃ，若Ｃ＝Ａ×Ｂ，则Ａ、Ｂ、Ｃ三个矢量的方向关系就可以根据右手螺旋定则来确定：右手四指由矢量Ａ的方向，并沿小于180°角向矢量Ｂ的方向弯曲（环绕），则伸直的大拇指所指的方向就是矢量Ｃ的方向，如图1所示．图1　二、右手螺旋定则在高中物理中的应用　1．力矩的方向　当作用在物体上的力使物体发生定轴转动时，可以用力矩来表示力对物体的转动效果．高中教材中对力矩的方向是这样规定的：面向物

2、体观察，使物体逆时针转动的力矩为正，使物体顺时针转动的力矩为负．在教学中，教师也通常将力矩分为顺时针与逆时针两种，然而，顺、逆时针只是力矩对物体所产生的转动效果，力矩本身的方向并非为顺、逆时针．　如图2（ａ）所示，力Ｆ１、Ｆ２作用在杠杆上，杆的转动轴O垂直纸面，Ｌ１、Ｌ２分别是力Ｆ１、Ｆ２对转轴的力臂．根据力矩的定义Ｍ＝Ｌ×Ｆ，可以看出力臂Ｌ、力Ｆ和力矩Ｍ的方向组成了右手螺旋系统，由右手螺旋定则可以分别确定力矩Ｍ１、Ｍ２的方向：力Ｆ１对转轴产生的力矩Ｍ１使杠杆逆时针转动，右手四指由Ｌ１沿小于180°角转向

3、Ｆ１，则伸直的大拇指所指的方向就是力矩Ｍ１的方向，即力矩Ｍ１垂直纸面沿ｚ轴正方向，Ｍ１为正值，如图2（ｂ）所示．图2　力Ｆ２产生的力矩Ｍ２使杠杆顺时针转动，右手四指由Ｌ２转向Ｆ２，Ｍ２垂直纸面沿ｚ轴负方向，Ｍ２为负值，如图2（ｃ）所示．