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灵活运用右手和左手判断电磁学中的物理量方向
作者：杨光元
来源：《新课程·中学》2019年第03期
摘 要：本文主要以如何运用“安培定则”“右手定则”和“左手定则”解决高中物理电磁学问题为重点，阐述三个定则的区别和应用，从运用“安培定则”判断电流方向和磁场方向的关系、运用“右手定则”判断磁场中导体运动方向和感应电流方向的关系、运用“左手定则”判断通电导体和运动电荷在磁场中的受力方向等几个方面进行深入探索与研究，目的在于在教学中灵活运用三个定则解决高中物理电磁学问题。
关键词：安培定则；右手定则；左手定则；高中；物理知识；电磁学问题
在高中物理电磁学中，常运用“安培定则”“右手定则”和“左手定则”判断电磁学中的一些物理量的方向，许多学生常常对三个定则混淆不清，不能正确运用。如何避免在学习三个定则的过程中出现知识混乱现象，让学生能够正确理解应用三个定则解决高中电磁学问题，是需要着手解决的问题。
一、“安培定则”和“右手定则”以及“左手定则”的区别
“安培定则”也叫右手螺旋定则，是用来判断通电导线产生的磁场方向，对环形导线的判断方法是将右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，而对直导线的判断方法是右手握住导线，让伸直的拇指所指方向与电流方向一致，则弯曲四指的方向就是磁感线环绕的方向；“右手定则”是用来判断导体在磁场中切割磁感线运动时产生的感应电流方向，方法是将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向；“左手定则”是判断通电导线在磁场中的受力方向，方法是将左手手掌伸平，四指并拢，使大拇指与四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四个手指指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。教学过程中，要注意引导学生区别三个定则，理解清楚判断什么方向要用什么定则，避免混淆不清。
材料力学中，右手定则示意图：
材料力学中，右手螺旋定则是用来断定扭矩的正负号。将扭矩表示为矢量，四指弯向表示扭矩的转向，则大拇指的指向为扭矩矢
的方向，离开横截面的扭矩为正;反之为负。
电磁学中，右手定则的示意图
操作方法：右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁感线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流（感生电动势）的方向。
右手螺旋定则：用右手握螺线管。让四指弯向螺线管的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。直线电流的磁场的话，大拇指指向电流方向，另外四指弯曲指的方向为磁感线的方向（磁场方向或是小磁针北极所指方向或是小磁针受力方向）
下物理电磁学;左手定则和
在电磁学中，学生很容易混淆左手定则和右手定则。在专项考试中，更容易被一时的紧张所迷惑，从而导致出错。应该如何区分和使用？这就需要搞清楚什么是左手定则的物理现象，什么是右手定则的物理现象，这才是问题的关键。
左手定则
可称“电动机定则”，是判断通电导线在磁场中的受力方向的法则，说的是磁场对电流的作用力，或者是磁场对运动电荷的作用力。其内容是：将左手放入磁场中，使四个手指的方向与导线中的电流方向一致，那么大拇指所指的方向就是受力方向。无论是直流发电机还是交流发电机，它们的工作原理都是相同的，区别是直流发电机有换向器，而交流发电机则没有换向器。
它适用于电流方向垂直于磁场方向的情况。
右手定则
可称“发电机定则”，是判断通电导线周围的磁感线方向或螺线管的南北极的法则，磁场方向，切割磁感线运动，电动势方向，就是感应电流的方向。其内容是：用右手握住导线，大拇指指向电流的方向，那么四指的环绕方向就是磁感线的方向。用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，那么大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
仅适用于判断闭合电路中部分导体切割磁感应线。
以深层次的认识和理解做基础，我们就可以把抽象的概念形象化记忆。记住两个关键字“力”和“电”。 简单的记数法，左手定则和右手定则，一个判断受力方向，一个判断感应电流方向，而一般人都是右手，所以用右手判断感应电流方向！伸出你有力的右手，让磁感应线垂直穿过手掌，伸出你有力的右手大拇指，在你有力的大拇指的牵引下，让右手手掌向大拇指指示的方向移动。一股稳定的电流从你其他四个手指的指尖流出。左手较弱，在电场力的作用下被动运动，所以用来判断通电直导线在磁场中的受力方向！伸出你无力的左手，电流正在流经你扁平无力的四指，磁力线正在穿透你的手掌，你无力的右手在电场力的作用下只能向拇指所指的方向移动(只是说拇指指的是电场力的方向)。这个符号很直观，所以试着弄明白它。一般右手可以灵活螺旋，左手不行，所以右手法则也叫右手螺旋法则！用于判断通电线圈或通电直导线产生磁场的方向。
左右手定则
左手定则与右手定则的区分与巧记
在电磁学中，这就要求必须搞清楚，左手定则应用的物理现象是什么现象，右手定则应用的物理现象又是什么，这才是问题的关键。
左手定则可称“电动机定则”，是判断通电导线在磁场中的受力方向的法则，说的是磁场对电流的作用力，或者是磁场对运动电荷的作用力。其内容是：将左手放入磁场中，使四个手指的方向与导线中的电流方向一致，那么大拇指所指的方向就是受力方向。无论是直流发电机还是交流发电机，它们的工作原理都是相同的，区别是直流发电机有换向器，而交流发电机则没有换向器。
适用于电流方向与磁场方向垂直的情况。
右手定则可称“发电机定则”， 是判断通电导线周围的磁感线方向或螺线管的南北极的法则，磁场方向，切割磁感线运动，电动势方向，就是感应电流的方向。其内容是：用右手握住导线，大拇指指向电流的方向，那么四指的环绕方向就是磁感线的方向。用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，那么大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
只适于判断闭合 电路中部分导体做切割磁感线运动。
以深层次的认识和理解做基础，我们就可以把抽象的概念形象化记忆。记住两个关键字“力”和“电”。 简便记法，左手定则与右手定则，一个判断受力方向，一个判断感应电流方向，而一般人是右手有劲，那么用右手判断感应电流的方向！伸出你强有力的右手，让磁感线垂直穿透掌心，伸出你强有力的右手大拇指，让右手手掌在强有力的大拇指的牵引下，向着大拇指所指的方向移动，源源不断的电流正从你其余的四指指尖流出。左手是软弱的，在电场力的作用下被动的移动，所以用来判断通电直导线在磁场中受力方向！伸出你无力的左手，电流正流过你平伸而无力的四指，磁感线正穿透你的掌心，而你无力的右手，只能在电场力的作用下无奈的向着大拇指所指的方向移动（只是说拇指所指是电场力方向）。这记法形象直观，好好揣摩一下，一般右手能灵活的螺旋，而左手不能，所以右手定则又叫右手螺旋法则！用来判断通电螺线圈或通电直导线产生磁场的方向。
