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中美高中物理教材关于电磁学部分所用定则的比较

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任标

摘要：本文对中美高中物理教材中电磁学部分所用判断定则进行了比较，试图发现两种教材处理相关内容的不同方式，从而达到拓宽眼界的作用，并且能够在教学中取长补短以提高教学效益。

关键词：高中物理；教材比教；左手定则；右手定则

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）7-0075-2

高中物理电磁学部分需要用到的判定法则较多，学生常常混淆不清。国外高中物理教材对于这些定则是如何讲解的呢？与我国高中物理教材的讲解有何不同？用我国的人教版高中物理教材选修3-1及3-2与美国高中物理教材《物理：原理与问题》相应部分的内容进行对比。

1 中美教材电磁学部分涉及到的定则（如表1所示）

2 不同角度的比较

1.美国教材全部用右手定则进行判断，共分为4类，我国教材在判断安培力或洛伦兹力的方向时用的是左手定则，而美国教材用的则是第三类右手定则。全部用右手定则的好处在于避免混淆左右手的使用，其次判断安培力及洛伦兹力的方向应用右手定则是符合物理学规律的。在大学物理里安培力的计算公式是洛伦兹力的计算公式是也就是说这些力的方向判断应按照叉乘规则得出，即右手定则。美国教材这一处理可让中学知识与大学知识更好地衔接，方便学生更顺利地接受大学知识。

2.在判断电流的磁场时，我国教材显得更为简洁，统一都用右手螺旋定则（安培定则），并没有像美国教材那样区分为第一类右手定则和第二类右手定则，这样可以降低学生的记忆难度。在具体的操作方法上，两国教材是一样的。

3.在判断感应电流的方向时，我国教材的右手定则与美国教材的第四类右手定则在操作上有所不同。如表1中的图4所示，大拇指都是指向切割方向，但习惯上我国教材要求磁感线穿过手心，美国教材则要求手心指向的是正电荷受力方向（电流方向），另外我国教材右手四指指向电流方向，美国教材四指指向的是磁场方向。但是，两种判断方法均符合叉乘规则，与判断洛伦兹力的方法是相符的。感应电流的产生是由于动生电动势，而动生电动势中非静电力的来源是洛伦兹力，而正电荷所受洛伦兹力的方向判断出来，感应电流的方向也就判断出来。所以，感应电流的方向判断实质就是洛伦兹力方向的判断，是符合叉乘规则的。

3 关于两种教材比较的小结

通过以上比较，可以看出两国高中物理教材各有各的优点及特色，如果能够相互借鉴并达到取长补短的效果，这对于中学物理教师开拓眼界，加深对教学内容的理解是大有裨益的，同时对于高中物理教学也会有更好的幫助。

参考文献：

[1]人民教育出版社.物理选修3-1（第3版）[M].北京：人民教育出版社，2010：91-94.

[2]人民教育出版社.物理选修3-2（第3版）[M].北京：人民教育出版社，2010：91-94.

[3]Zitzewitz P W. PHYSICS： principles and problems[M].America： McGraw-Hill Education Glencoe.

（栏目编辑邓磊）

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