關(guān)鍵詞:高中物理; 教科書比較; 左手定則; 右手定則
CLC 分類號:G633.7 文件識別代碼:A 文章編號:1003-6148 (2017) 7-0075-2
高中物理電磁部分需要用到的判斷規(guī)則很多,學(xué)生常常感到困惑。 國外高中物理教科書是如何解釋這些規(guī)則的? 和中國高中物理課本上的解釋有什么不同? 用我國人民教育出版社高中物理教材選修課3-1和3-2對比美國高中物理教材《物理:原理與問題》相應(yīng)部分的內(nèi)容。
1 中美教材電磁學(xué)部分涉及的規(guī)則(如表1)
2 不同角度的比較
1、美國教科書均采用右手定則進(jìn)行判斷,分為4類。 中國教科書在判斷安培力或洛倫茲力的方向時使用左手定則,而美國教科書使用第三類右手定則。 規(guī)則。 始終使用右手定則的好處是避免左右手的使用混淆。 其次,應(yīng)用右手定則確定安培力和洛倫茲力的方向符合物理定律。 在大學(xué)物理中,安培力的計算公式就是洛倫茲力的計算公式,也就是說這些力的方向要根據(jù)叉積法則,即右手定則來確定。 美國教材的這種處理可以更好地將中學(xué)知識與大學(xué)知識聯(lián)系起來,讓學(xué)生更容易更順利地接受大學(xué)知識。
2、判斷電流的磁場時,我國的教材比較簡潔。 他們都使用右手螺旋定則(安培定則),并沒有像美國教科書那樣區(qū)分第一類右手定則和第二類右手定則。 ,可以降低學(xué)生的記憶難度。 在具體操作方法上,兩國教材是相同的。
3、判斷感應(yīng)電流方向時,中國教材中的右手定則與美國教材中的第四種右手定則在操作上有所不同。 如表1中圖4所示,大拇指指向切割方向。 但中國教科書一般要求磁力線穿過手掌,而美國教科書則要求手掌指向正電荷力的方向(電流方向)。 另外,在我國教材中右手的四個手指指向電流的方向,而美國教材中的右手四個手指指向磁場的方向。 但兩種判斷方法均符合叉積規(guī)則,與洛倫茲力的判斷方法一致。 感應(yīng)電流是由于動電動勢產(chǎn)生的,動電動勢中的非靜電力的來源是洛倫茲力。 如果確定了正電荷上洛倫茲力的方向美國高中物理教材美國高中物理教材,也就可以確定感應(yīng)電流的方向。 因此,感應(yīng)電流方向的判斷實(shí)質(zhì)上是洛倫茲力方向的判斷,符合叉積法則。
3 兩套教材對比總結(jié)
通過以上比較可以看出,兩國高中物理教材各有各的優(yōu)勢和特點(diǎn)。 如果能夠取長補(bǔ)短,達(dá)到取長補(bǔ)短的效果,對于中學(xué)物理教師開闊視野、加深對教學(xué)內(nèi)容的理解大有裨益。 同時,對于高中物理教學(xué)也將有更好的幫助。