淺談楞次定律教學方法

摘 要:楞次定律是高中物理電磁學部分的重要內(nèi)容，更是一個難點。楞次定律有兩種常用的表述形式，第一種是“感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”，它反映了感應電流的方向應遵循的規(guī)律。即“增反減同”;第二種是“感應電流產(chǎn)生的效果總是要阻礙引起感應電流的原因”，它反映了感應電流產(chǎn)生的某種機械效果。即“來斥去吸”。根據(jù)題意靈活應用楞次定律的這兩種表述，會使分析解答過程更為簡捷。

關(guān)鍵詞:阻礙 楞次定律 感應電流 磁通量變化

一、楞次定律的內(nèi)容

閉合回路中感應電流的方向，總是使它產(chǎn)生的磁場去阻礙引起感應電流的磁通量的變化，這就是楞次定律。楞次定律是高中物理教學中的一個難點，要求學生能夠深入理解楞次定律的意義，才能夠靈活的應用。

二、正確理解楞次定律的內(nèi)容

楞次定律中，核心詞語是“阻礙”。首先，阻礙不是阻止。因為磁通量的變化是引起感應電流的必要條件，若這種變化被阻止，也就不可能繼續(xù)產(chǎn)生感應電流了。其實原磁場的變化是由外界的各種因素決定的，如電流的變化、相對位置的變化，而與感應電流無關(guān)。其次，感應電流阻礙的對象是原磁場的磁通量變化而不是磁通密度B的變化。第三，阻礙不是“相反”。如果將阻礙理解成感應電流的磁場總是與原磁場方向相反，則楞次定律就違背了電磁感應現(xiàn)象也必須符合能量守恒定律這個自然界的基本法則。

三、楞次定律的應用

楞次定律應用較為靈活，利用楞次定律分析問題的方法大體上分為兩類，下面以一道例題為例做進一步的分析:

例如，有一個條形磁鐵下方有一個平放的閉合線圈，問當磁鐵的N極向下開始下落的時候，線圈中產(chǎn)生感應電流的方向如何?線圈應該如何運動?

對于這個問題，可以采取兩種不同的解決方法。

方法一:

首先明確利用楞次定律解題的步驟:

1.確定原來的磁場方向(B);

2.確定穿過線圈的原磁通量是增加還是減少;ΔΦ>0(Φ增加)ΔΦ<0(Φ減少)

3.根據(jù)楞次定律確定感應電流產(chǎn)生的磁場方向(B');

ΔΦ>0(Φ增加)→B和B′相反

ΔΦ<0(Φ減少)→B和B′相同

4.利用安培定律確定感應電流的方向。然后針對上述步驟，逐步進行分析。

第一步，確定原磁場的方向，向下;

第二步，確定原磁通量增加，即ΔΦ>0;

第三步，根據(jù)楞次定律，閉合回路中感應電流的方向，總是使它產(chǎn)生的磁場去阻礙引起感應電流的磁通量的變化。既然原磁通量增加了，那么感應電流產(chǎn)生的磁場一定是阻礙原磁通量的增加，也就是說，感應電流的磁場(B')的方向向上。即“增反”;

第四步，利用安培定律，很容易判斷出感應電流的方向是逆時針。

若題目中的條形磁鐵的N極是遠離線圈向上運動，原磁通量就減少了，感應電流的磁場(B')的方向就是向下的。即“減同”。而感應電流的方向就是順時針方向。

這種方法使推理過程嚴謹，不容易出錯，要求學生思路清晰，基本功扎實。這種方法可簡單得記為“增反減同”。

方法二:

可以采取一種較為靈活的方法，這種方法是對楞次定律的一種引申。根據(jù)楞次定律的內(nèi)容，感應電流產(chǎn)生磁場的方向總是要滿足一個規(guī)律，即總是要阻礙原磁通量的變化。對于這個題目，問條形磁鐵下落時，線圈應該怎么運動?感應電流方向如何?當磁鐵下落時，顯然原磁通量是增加的，要想阻礙它的增加，感應電流總是要阻礙磁體和線圈的相對運動，即“來斥”。迫使線圈因相互排斥向下運動，即相當于阻礙了原磁通量的增加，滿足楞次定律。這樣，就可以判斷出線圈的運動方向，再根據(jù)安培定律，判斷出電流的方向。

若題目中條形磁鐵的N極是遠離線圈向上運動，原磁通量是減少，要想阻礙它的減少，感應電流總是要阻礙磁體和線圈的相對運動，即“去吸”。迫使線圈因相互吸引向上運動，即相當于阻礙了原磁通量的增加，滿足楞次定律。再根據(jù)安培定律，判斷出電流的方向。

這種方法比上一種方法簡單，要求學生形象思維能力強，頭腦靈活。這種方法可簡單得記為“來斥去吸”或“來拒去留”。

以上兩種方法從不同角度入手解決了同一個問題，各有優(yōu)劣。同學生們要在深入理解楞次定律的基礎(chǔ)上，再采取一些巧妙的、適合自己的解題方法，拓展思路，提高知識應用的能力。

作者單位:云南省臨滄市臨翔區(qū)一中