王德江
(新疆沙灣縣第四中學(xué)新疆維吾爾832100)
淺談螺線管教學(xué)隨想
王德江
(新疆沙灣縣第四中學(xué)新疆維吾爾832100)
自從奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)并且用通電直導(dǎo)線證明了磁場(chǎng)的存在和磁場(chǎng)的方向之后。人們?yōu)榱嗽鰪?qiáng)通電導(dǎo)體的磁性。將通電直導(dǎo)線變成螺旋狀制成螺線管,下面就對(duì)螺線管談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)見(jiàn)解。
螺旋結(jié)構(gòu)是自然界最普遍的一種形狀。大到螺旋星系小到DNA分子、遠(yuǎn)至臺(tái)風(fēng),近直牽牛花的莖的攀緣都是在螺旋線中產(chǎn)生。特別是生活中常碰到右旋的物品較多,因?yàn)榇蠖鄶?shù)人為右手便于操作、安裝和判斷。如大多數(shù)連接件螺栓他的螺紋多數(shù)是右旋、破壞力較強(qiáng)的颶風(fēng)和龍卷風(fēng)也都右螺旋狀較多。我們的通電螺線管也是右手進(jìn)行判定它的N極方向的。
通電螺線管的外部磁場(chǎng)相當(dāng)于條形磁鐵、那就有磁體的兩極--南、北極判定通電螺線管的極性在初中往往采用右手判定叫安培右手定則,具體判定方法(一)右手四指并攏順著電流的方向握住螺線管那么大拇指所指的方向就是N極。這種方法學(xué)生在判定排定中不能很好的理解“握住”,只能讓四指指向電流方向,在判定的過(guò)程中出錯(cuò)較多,所以在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)“握住”即將螺線管抓在手心時(shí),判定才能準(zhǔn)確無(wú)誤。
(2)方法二:用右手握住螺線管、彎曲的四指指向螺線管中電流方向,則拇指的方向是N極。在講解此判定方法是將螺線管中每一條線都標(biāo)出電流方向四指方向與電流方向保持一致,判定較準(zhǔn)確。技巧必須使掌心向自己、看到四個(gè)手指。這種方法準(zhǔn)確、形象生動(dòng),辨別快捷、方便。
(3)方法三:伸開(kāi)右手、四指并攏指向電流方向拇指便是N及方向,不用“握住”但必須保證手背朝著自己的方向。快捷、簡(jiǎn)便。
利用安培定則判定其實(shí)質(zhì)就是在利用其中的兩個(gè)方向來(lái)獲得另一個(gè)方向的。在螺線管中的三個(gè)方向即電流方向、線圈纏繞方向、磁場(chǎng)的方向。電流方向經(jīng)常與電源的正負(fù)極聯(lián)系在一起;磁場(chǎng)方向即磁感線方向、因?yàn)槁菥€管的外部磁場(chǎng)相當(dāng)于條形磁鐵既有N.S極,往往與磁感線的方向以及磁體的N、S極聯(lián)系。線圈的纏繞方向是通電導(dǎo)體在螺線管中電流的路徑。右手安培定則滿足三個(gè)方向同時(shí)具備的。
感想:右手安培定則能簡(jiǎn)便、清晰地描述通電螺線管兩端的極性與螺線管中的電流方向以及線圈的纏繞方向的關(guān)系。學(xué)習(xí)安培定則不光是為了掌握一種判斷通電螺線管兩極的方法,更重要的是給學(xué)生以啟發(fā):在物理學(xué)中可以通過(guò)人為規(guī)定,或了利用人省體的某一部位來(lái)巧妙地把物理規(guī)律中各量之間的方向關(guān)系表達(dá)出來(lái)。