前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的矢积在大学物理中的应用，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：矢量和矢量运算是大学物理不同于高中物理的重要内容之一。矢量的矢积被广泛地应用在力学、电磁学等篇章。它是大学物理的重点，也是难点。本文将列举矢量的矢积在物理方面的应用，总结归纳矢量矢积方向判定的规律。对于C→＝A→×B→，右手大拇指指向矢量A→的方向，矢量B→的方向穿过手掌心，四个手指所指的方向即为矢量C→的方向。该规律能更容易地让学生理解与认识矢量的矢积。
关键词：矢积；方向；大学物理；应用
一、引言
学学物理需要一定的数学基础，如微积分，矢量及其矢量运算。在高等数学的学习中，同学们已经掌握了微积分的基本求解与应用，但是对矢量及其相关运算规则，同学们却了解甚微。而大学物理教材中也只给出了矢量的定义，矢量是一个既有大小又有方向的量，矢量的合成遵循平行四边形或三角形法则。同时为方便学生们理解，老师们习惯将矢量分解，转换成标量计算。可当遇到矢量与矢量的叉积（简称矢积）时，如角动量L→＝r→×p→，式中r→和p→分别是位置矢量和动量。学生们就难以理解与接受，因为在高中物理中，学生们没有接触过类似的物理量。本文将列举矢积在大学物理中的应用，总结归纳矢积方向判定的规律，让学生对矢积有更透彻的理解与认识。两个矢量的矢积仍为矢量，通常记为：C→＝A→×B→，矢量C→的大小为A→B→sinθ。A→，B→和θ（θ!π）分别表示矢量A→，B→的模长以及两矢量间的夹角。而矢量C→垂直于矢量A→，B→所在的平面，其方向可由右手螺旋法则确定，四个手指指向矢量A→的方向，沿小于180度角的方向旋转到矢量B→的方向，大拇指所指的方向即为矢量C→的方向。学生们对矢积的大小很容易掌握，但是对矢积的方向很难理解，因为涉及了三维空间。
二、矢积在大学物理中的应用举例
例1质点的角动量：一质量为m的质点在垂直于z轴平面上以角速度ω→作半径为r的圆运动，如图1所示，求质点相对于圆心的角动量。分析：由线速度v→与角速度之间的关系：v→＝ω→×r→，可以很容易地得到v→的大小ωr与方向。L＝r×p＝r×mv，其大小为L＝rmvsinφ＝rmv＝mω2r；r→和p→在水平面内，由此学生们可以很容易地由右手螺旋法则确定角动量的方向。例2载流圆线圈半径为R，电流强度为I，如图2所示。求轴线上距圆心O为x处P点的磁感强度。分析：本题利用毕奥—萨伐尔定律dB→＝μ04π•Idl×r→r3，结合右手螺旋法则可以确定dB→的方向。但是学生们在判断dB→的方向时，多数同学极易出错。因为有些同学对右手螺旋法则中“旋转”的认识不够。为了让矢积方向更直观化，我们对矢积C→＝A→×B→总结了以下规律：右手大拇指指向矢量A→的方向，矢量B→的方向穿过手掌心，四个手指所指的方向即为矢量C→的方向。匀强磁场对载流导线、载流线圈、运动电荷作用的具体表达形式如表1所示。比较发现，表1所示的公式中，磁感应强度都是处于矢量B→的位置，这也有利于同学们记忆。高中物理中，我们利用左手定则判断安培力和洛伦兹力的方向，经分析发现用本文总结的规律和左手定则确定的磁场对载流导线、载流线圈、运动电荷作用力（力矩）方向一致。由此，我们可以用矢积的规律替代左手定则。
三、总结
本文结合矢积的定义，以及高中物理中的左手定则和右手定则，对矢积在大学物理中的应用举例，概括了一条简洁地判定矢积C→＝A→×B→方向的方法，统一了高中物理中的左手定则和右手定则，并通过实践举例验证了该方法是有效可行。该方法有利于学生们对大学物理中矢积计算的掌握与理解。
参考文献：
［1］朱其明，李耀进．大学物理微积分思想与矢量思想教学浅谈［J］．中国西部科技，2011（6）．
［2］赵近芳，王登龙．大学物理学，第四版，北京邮电大学出版社.
作者:任一鸣 薛丽 单位:湖北科技学院电子与信息工程学院