A-Level物理学科是ALevel考试中的重要科目,考察内容包含以下几个方面:力学、电磁学、波、热学、光学等等知识点。为了帮助大家提升ALevel考试成绩今天我们就来讲解一下如何判断力、电流、磁场的方向!
题型分别有选择题、实验题以及计算题等。今天我们来看看A-level物理的画图、计算题解题四步大法:
第一步,就是审清题目,按照题目要求画出示意图。比如同学们头疼的Newton’s second law,看到题目不管会不会,直接把Free-body force diagrams画出来。
不会画咋办呢?题目里不是有原图吗,照抄就可以了。所以,这一步最重要的,其实就是强迫自己理解题目的意思!
第二步就是把题目中所有已知量写到解题步骤的前面。在这里要提醒大家注意了,所有已知量啊,包括隐藏的,不隐藏的,统统地写成字母=数字和单位形式,比如:
F=1.0 N
m=20 kg
第三,在列出已知量之后,下面要做的就是带入公式!什么,你觉得这步最难?并没有,A-level考试和国内高考最大的区别是什么?老外给公式表啊!英国小伙伴不需要背公式的。当你迷惑于用哪个公式的时候,请翻到考卷第一页,照着抄会不会啊!
最后一步,那就是把已知量,未知量写到一起,等式左右在一起,求个解这道题不就出来了!一元一次方程或者二元一次方组,就是这些数学方程式不会算?
如果真的不会算,那怎么办?嗯,这是数学问题。。。
在掌握了这四步大法后,我们贡献出画图题的解题神技。
我们来做一道画图题,请先看一下题干:
好的,现在题目问题来了:
(a)和(b)其实是一个知识点。就是判断力的方向。我们在此应用了Fleming’s left-hand rule,受力方向向下。
这里,很多同学分不清楚,Fleming’sleft-hand rule与Fleming’s right-hand rule的区别,什么时候用左手,什么时候用右手。甚至有同学学过Right hand grid rule,这个又是什么东东呢?
其实,物理中,Force,Field,Current都是矢量,都是具有方向的。因此,在遇到Magnetic field的题时,首先考虑这三者的方向。从物理试验中我们得知,三者是互相垂直的,及F与B互相垂直,B与I互相垂直,I与F也是互相垂直的。
但是我们无法在一个平面中,表示三个互相垂直的物理量,于是我们考虑到了三维空间。数学中讲到,在三维空间中,互相垂直的三分向量是什么呢?
首先我们就想到了直角坐标系。x,y,z三轴就是相互垂直的。同学们可以抬头看一下天花板与墙的夹角,或者低头看一下与地面的墙角。那么,其实为了判断其中任意一个物理量的方向,我们在考试中,需要用到一个工具。
等等,考试的时候不允许带其他工具进考场,那么怎么办?哈哈,请同学们看一下,我们身体有哪个部位是成三维直角坐标系的呢?对了,伸出你的左手的三个手指。
Fleming同学发现了,我们的左手或右手可以构成一个直角坐标系。例如:
请注意大小写!thuMb,代表的是Motion(M都是大写)。所以Motion的方向就是Force的方向,就是力的方向。Firstfinger代表了Field (F都是大写),就是磁场的方向。以及seCond finger代表了Current (C都是大写),就是电流的方向或者电子的反方向。
然而,今天我们讲解一个更好的办法:
从大拇指开始到食指到中指按顺序,三个物理量分别是
F
B
I
看美剧的同学都知道,FBI是什么呀?对,就是那个大名鼎鼎的美国联邦调查局!所以从大拇指开始数一下,分别是力,磁场,电流。
那么什么时候用左手,什么时候用右手呢?在moter effect的时候是LHR (Left-Hand Rule),在electromagnetic induction的时候是RHR (Right-Hand Rule)。简称,左力右电。左手产力,右手产电。
小伙伴们是不是清楚了呢?如图所示,因为电流方向向右(绿色),电场方向向外(蓝色),请同学们伸出左手,跟着我做:把食指指向外,中指指向右,那么大拇指朝向的方向就是下,力的方向。
所以本题答案是:
(a) Downwards
(b) Fleming’s left-hand rule
童鞋们,这个简易解题方法是不是一学就会呢?不会的可以多练习几遍。
以上就是判断力、电流、磁场的方向的方法,都是很实用的内容哦,望考生们认真学习研究下,提高基础知识和备考能力。想要获取更多alevel在线培训、alevel报名官网等更多信息,大家可以线上咨询客服哦!