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时间:2020-04-03
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1、谈谈右手螺旋定则在《电和磁》这章内容中,学会用“右手螺旋定则”判断出通电螺线管的磁极是这一章的重点内容,同时在中考试题或平时练习题中也经常遇到这类问题。由教材内容可知,正确使用右手螺旋定则的关键在于“四指弯曲方向”与螺线管中“电流环绕方向”必须一致,此时拇指所指的一端就是N极。要学会这一方法,学生首先要知道电流是怎样“环绕”通过螺线管的。此时,空间想象能力就显得非常重要了。但书上或试卷上的螺线管只能画成平面型的,解题时要把它想象成空间立体状。如果学生的想象力稍差一些,解题就存在一定的难度,有很多的
2、学生常因为螺线管的缠绕方式和电流方向变化的组合改变,不能正确按照“让四指弯向螺线管中电流方向”的要求摆出手形,遇到学习障碍,所以这个知识点也是本章的难点。右手螺旋定则的应用常见有三类题目: (1)已知螺线管中的电流方向,判断通电螺线管的N、S极; (2)已知通电螺线管的N、S极,判定螺线管中电流的方向;(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极,画出螺线管的绕线方向。在教学实践中各位同行也探究出好多新方法,但9说说右手螺旋定则不能又快又好地解答这类习题,具体如下所述:“手心手背”法1.把通电螺
3、线管的正面即没有被铁芯挡住的部分,称为外部。2.根据电流从“正极出来,回到负极”的规律标出螺线管外部电流方向,这个电流方向只能是向下或向上(如图1中甲、乙两图所示)。3.若外部电流方向向下,就用右手的手心朝自己去握螺线管(如图2中的甲图所示),则拇指所指的一端就是N极;反之,如外部电流方向向上,就应用右手的手背朝自己去握螺线管(如图2乙所示),图1图2则拇指所指的一端就是N极。图3图4图54.9说说右手螺旋定则用上述方法去判断图1的甲、乙两通电螺线管磁极,则很快判出甲图的右端是N极,乙图的左端是N
4、极(如图3)。另外用此方法,也能很快地解出“根据通电螺线管的磁极判断未知电源的正负极”这类题型,解题思路如下:通电螺线管N极在左(右)→右手大拇指指向左(右)→右手手背(心)朝自己握→外部电流方向向上(下)→电流流入的一端是电源的负极。例1.已知通电螺线管的磁极如图4所示,请标出电源的正、负极。解析:用右手握此通电螺线管时,因为右手的拇指要对着N极,所以此时手背必定是对着自己去握螺线管,那么它的外部电流方向必定向上,再根据电流的流向判断出电流流入电源的一端(即左端)是负极,则右端是正极(如图5所示
5、)。例2.一个线圈绕法未知的电磁铁,旁边放了一个能自由转动的小磁针,当小磁针静止时其N极(黑端为N极)的指向如图6所示,请你根据以上条件确定螺线管的绕法及电源的正负极。图6图79说说右手螺旋定则解析:因小磁针的N极靠近电磁铁的右端。据磁极间的相互作用规律可判定电磁铁右端是S极,左端是N极,再用“手心、手背”法判断出螺线管外部的电流方向是向上的。结合电流从“正极出来,回到负极”的道理,不难判断出当电源左端为“+”极,右端为“-”极时通电螺旋管的画法:电流从正极出来沿电路往上流动,而螺线管外部电流方向
6、又要向上,故连接“+”极的导线应先从电磁铁的外部绕向它的背部,按这个方法一直绕下去,最后导线从电磁铁的背面下来连回电源的“-”极(如图7所示),螺线管就按要求绕好了。(此题还有另一种解法)综上所述,用这种新方法能解决上述有关通电螺线管这类习题,但此法头绪繁杂操作性还不如教材中的“右手螺旋定则”,经实践检验,这种方法学生不易掌握,常常出错。“上左下右”和“左上右下”法通电螺线管的磁极可用“上左下右”来判定,即“面对读者的一面电流的方向向上,N极在左边”如图甲、丁;“电流的方向向下,N极在右边”如图乙
7、、丙。螺线管的电流方向可用“左上右下”法来判定,即“N极在左边时,面对读者的一面电流的方向向上;N极在右边时9说说右手螺旋定则,面对读者的一面电流的方向向下”这种方法对解决第一、二类题目效果很好,但对解决第三类题目显得还是繁杂。还有一种专门解决第三类问题的绕螺线口诀:方向相同从前绕;方向相反从后绕。如图8-a所示,让根据图中提供的条件在管上画出缠绕的螺线。解析:比如从左端开始画绕线,就存在一个从前面开始画,还是从后面开始画的问题。如图8-b所示,把管上螺线上的电流方向叫做“螺线电流方向”;把管下线
8、头上的电流方向叫做“线头电流方向”。从通电螺线管的左端看出,两个电流方向相反。所以根据“螺线电流方向”和“线头电流方向”有口诀:方向相同从前绕;方向相反从后绕。上述各法各有利弊,均不能简洁而完美的解决问题。本人在教学中应用“以曲代直”的方式,对右手螺旋定则加以改进,取得良好的教学效果。下面介绍这种方法供各位同行参考。1、关于螺线管的说明:①因为螺线管中是否插入铁蕊,对螺线管的电流方向和极性无影响,为了方便判断,可以假设各个螺线管中都插有铁蕊。9说说右手螺旋定则②取螺线管首尾两端引线
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