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安培定則手形的改進(jìn)

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(xué)中，不少學(xué)生因?yàn)槁菥€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(xué)習(xí)障礙。

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

1、關(guān)于螺線管的說(shuō)明：

①因?yàn)槁菥€管中是否插入鐵蕊，對(duì)螺線管的電流方向和極性無(wú)影響，為了方便判斷，可以假設(shè)各個(gè)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(duì)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(shuō)明：

用右手握住筆，同時(shí)伸直大拇指和食指如圖2所示。

①手中握住的筆對(duì)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(duì)應(yīng)分析的螺線管，食指位于筆后側(cè)時(shí)，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(lái)代替彎曲的四指來(lái)表示電流的流動(dòng)情況，化曲為直，降低梯度，弱化難點(diǎn)。

接下來(lái)結(jié)合例題說(shuō)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(duì)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(shí)因?yàn)槭呛笠€，食指應(yīng)對(duì)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(duì)應(yīng)N極。

另解：對(duì)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(duì)螺線管左端引線分析，是前引線。如手形如圖2——（c）（d）所示。因?yàn)殡娏鞣较蛳蛏?，所以手形?yīng)該如圖2—（c）所示。由大拇指指向可知，螺線管左端對(duì)應(yīng)N極。

另解：對(duì)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(duì)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。可判斷出整個(gè)螺線管電流流向。

另解：如果選圖2—（b）來(lái)分析，因?yàn)槭持肝挥诠P后側(cè)，對(duì)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(gè)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€(gè)螺線管電流流向。