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安培定則手形的改進

在應(yīng)用安培定則判斷通電螺線管的極性和電流方向關(guān)系的教學中，不少學生因為螺線管的纏繞方式和電流方向變化的組合改變，不能正確按照“讓四指彎向螺線管中電流方向”的要求擺出手形，遇到學習障礙。

筆者應(yīng)用“以直代曲”的方式，對安培定則手形加以改進，取得良好的教學效果。下面介紹這種方法。

1、關(guān)于螺線管的說明：

①因為螺線管中是否插入鐵蕊，對螺線管的電流方向和極性無影響，為了方便判斷，可以假設(shè)各個螺線管中都插有鐵蕊。

②取螺線管首尾兩端引線的直線部分為研究對象，如圖1中的甲引線、乙引線。把位于鐵蕊后側(cè)的引線稱為后引線（如甲引線）；位于鐵蕊前方的引線稱為前引線（如乙引線）。

2、關(guān)于手形說明：

用右手握住筆，同時伸直大拇指和食指如圖2所示。

①手中握住的筆對應(yīng)表示螺線管的鐵蕊。

②大拇指所指的是螺線管極性的北極。

③伸直的食指表示螺線管的某一引線。對應(yīng)分析的螺線管，食指位于筆后側(cè)時，食指表示后引線如圖2—（a）（b）。

④食指所指方向表示這一引線中的電流方向。

本方法應(yīng)用伸直的食指來代替彎曲的四指來表示電流的流動情況，化曲為直，降低梯度，弱化難點。

接下來結(jié)合例題說明

［例1］已知通電螺線管中電流方向如圖3所示，判斷螺線管的極性。

解析：①對左端的引線分析，電流方向向上，所以擺出手形中食指應(yīng)指向上方。如圖2——（a）（c）所示。同時因為是后引線，食指應(yīng)對應(yīng)在筆的后側(cè)，所以手形如圖2—（a）所示。，由大拇指指向可判定螺線管右端對應(yīng)N極。

另解：對右端引線分析，由于電流方向向下，且為前引線，所以手形如圖2——（d）所示，同樣可以判斷出極性。

②也可先判斷引線位置，再結(jié)合電流方向確定手形。對螺線管左端引線分析，是前引線。如手形如圖2——（c）（d）所示。因為電流方向向上，所以手形應(yīng)該如圖2—（c）所示。由大拇指指向可知，螺線管左端對應(yīng)N極。

另解：對右端引線分析。由于是后引線且電流方向向下，所以手形如圖2—（b）所示。同樣可判斷出極性。

［例2］可知通電螺線管極性，如圖4所示，試判定電流方向。

解析：①螺線管左側(cè)為N極，所以大拇指應(yīng)指向左端。則手形應(yīng)如圖2—（b）（c）所示。對左端引線分析，是前引線，食指應(yīng)在筆前方，所以手形應(yīng)如圖2—（c）所示。則可知前引線電流方向向上?？膳袛喑稣麄€螺線管電流流向。

另解：如果選圖2—（b）來分析，因為食指位于筆后側(cè)，對應(yīng)的是后引線，且由食指指向可知后引線電流方向向下。同樣可以判斷整個螺線管的電流流向。

②螺線管右側(cè)為N極，所以大拇指應(yīng)指向右端。手形可如圖2—（a）（d）所示。由于該螺線管的纏繞方式中，兩條引線都為后引線，所以手形應(yīng)如圖2—（a）所示。則引線上電流方向向上?？膳袛喑稣麄€螺線管電流流向。