新华社七篇社论:谁能讲讲楞次定律

楞次定律的难点分析及突破方法

“楞次定律”是电磁学的一个重要定律，教师普遍感到难教，学生感到难学，且容易产生一些错误概念，这是什么原因呢？怎样突破这一教学难点呢？下面就这两个问题谈谈自己的认识。

一、难点分析

1. 从静到动的一个飞跃

学习“楞次定律”之前所学的“电场”和“磁场”只是局限于“静态场”考虑，而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系，是一种“动态场”，并且“静到动”是一个大的飞跃，所以学生理解起来要困难一些。

2. 内容、关系的复杂性

“楞次定律”涉及的物理量多，关系复杂。产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一线圈中，且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化，它们之间既相互依赖又相互排斥。如果不明确指出各物理量之间的关系，使学生有一个清晰的思路，势必造成学生思路混乱，影响学生对该定律的理解。

3. 学生知识、能力的不足

要能理解“楞次定律”必须具备一定的思维能力，而大多数学生抽象思维和空间想象能力还不是很强，对物理知识的理解、判断、分析、推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性，所以在某些问题的理解上容易出差错。

二、突破难点的方法

1. 正确理解“楞次定律”的内容及“阻碍”的含义

（1）“楞次定律”的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

（2）对“阻碍”二字的理解：要正确全面地理解“楞次定律”必须从“阻碍”二字上下功夫，这里起阻碍作用的是“感应电流的磁场”，它阻碍“原磁通量的变化”，不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通量。不能认为“感应电流的磁场必然与原磁场方向相反”或“感应电流的方向必然和原来电流的流向相反”。所以“楞次定律”可理解为：当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反；当穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。另外“阻碍”不能理解为“阻止”，应认识到，原磁场是主动的，感应电流的磁场是被动的，原磁通量仍然要发生变化，阻止不了，而感应电流的磁场只是起阻碍作用而已。 的存在只是削弱了穿过电路的总磁通量 变化的快慢，而不会改变 的变化特征和方向。例如：当 增大时， 也将在原方向上一直增大，只是增大得比没有 时慢一点而已。如果磁通量变化被阻止，则感应电流就不会继续产生。无感应电流，就更谈不上“阻止”了。

2. 掌握应用“楞次定律”判定感应电流方向的步骤

（1）明确原磁场的方向及磁通量的变化情况（增加或减少）。

（2）确定感应电流的磁场方向，依“增反减同”确定。

（3）用安培定则确定感应电流的方向。

3. 弄清最基本的因果关系

“楞次定律”所揭示的这一因果关系可用图1表示。感应磁场与原磁场磁通量变化之间阻碍与被阻碍的关系：原磁场磁通量的变化是因，感应电流的产生是果，原因引起结果，结果又反作用于原因，二者在其发展过程中相互作用，互为因果。

4. 正确认识“楞次定律”与能量转化的关系

“楞次定律”是能量转化和守恒定律在电磁运动中的体现，感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化，因此，为了维持原磁场磁通量的变化，就必须有动力作用，这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功，将其他形式的能转变为感应电流的电能，所以“楞次定律”中的阻碍过程，实质上就是能量转化的过程。

5. 多角度理解“楞次定律”

（1）从反抗效果的角度来理解：感应电流的效果，总是要反抗产生感应电流的原因，这是“楞次定律”的另一种表述。依这一表述，“楞次定律”可推广为：

①阻碍原磁通量的变化。

②阻碍（导体的）相对运动（由导体相对磁场运动引起感应电流的情况）。可以理解为“来者拒，去者留”。

③阻碍原电流的变化（自感现象）。

例1. 如图2所示，当金属棒a在金属轨道上运动时，线圈b向右摆动，则金属棒a（ ）

A. 向左匀速运动 B. 向右减速运动

C. 向左减速运动 D. 向右加速运动

解析：线圈b向右摆动是由于螺线管上线圈电流减小而引起的，因此金属棒a必须做使切割磁感线产生的电流减小的运动，因此只能做减速运动。正确答案为选项B、C。

例2. 如图3甲中，当放在平行金属轨道上的金属杆a向右做切割磁感线运动时，另两根原先静止的金属杆b、c将向着与金属杆a相同的运动方向运动而阻碍它们与a杆间的相对运动；在图3乙中，当蹄形磁铁以OO”为轴转动时，处在蹄形磁铁中的铝框也会绕同一转动轴向着与蹄形磁铁相同的转动方向转动；在图3丙中，当下落的磁铁接近平行轨道时，放在轨道上的金属杆a、b将阻碍磁铁的接近而分离，当磁铁离开平行金属轨道时，金属杆a、b将阻碍磁铁的离开而收拢。

（2）从补偿效果的角度来理解：“楞次定律”所反映的本质内涵，实际上是对磁通量的补偿效果，如果加以灵活运用，可以分为五种不同的补偿形式：

①面积的补偿效果；

②磁感应强度的补偿效果；

③电流的补偿效果；

④速度的补偿效果；

⑤力的补偿效果。

例3. 一条柔软的闭合导线位于一个变化的磁场中，磁场方向垂直于导线平面，如图4所示，问磁场如何变化，闭合导线会变成一个正圆形？

解析：磁场不断减弱。对于周长一定的闭合线圈，只有正圆形时面积最大。所以，当磁场减弱时，穿过闭合线圈的磁通理减少，线圈只有通过增大面积来阻碍磁通量的减少。

例4. 如图5所示，处于同一平面内的两个回路a和b，当电键S闭合瞬间，问回路a中的感应电流的方向。

解：电键S闭合瞬间，线圈b中电流增大，穿过线圈a中的磁通量增大，所以其感应电流的方向必与b中的电流方向相反，即逆时针方向，以阻碍b中电流变化带来的影响，进而达到阻碍磁通量增加的目的。

值得注意的是：“楞次定律”最根本的效果是对磁通量的补偿效果，上述任意一种形式都不能完全替代“楞次定律”，但在具体问题中，恰当地使用可以减少解题环节，以节省解题时间。

6. 理解“楞次定律”与“右手定则”的关系

右手定则可看作是“楞次定律”在判断导体切割磁感线情况下的特殊表现。能用“右手定则”判定的一定能用“楞次定律”判定，但能用“楞次定律”判定的不一定能用“右手定则”判定。

楞次定律
1833年, 楞次 在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律，称为楞次定律( Lenz law )。

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楞次定律可表述为 ：

闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化．

楞次定律也可简练地表述为 ：

感应电流的效果，总是反抗引起感应电流的原因。