楞次定律的第二种表述与应用

浅析楞次定律摘要：简要的阐述了如何发现楞次定律，楞次定律的基本内容和楞次定律在课堂教学中的利用“5E”课堂教学设计方法进行教学，如何通过现实生活中的实际应用带入知识、理解课堂教学的深入目的，对于如何在课堂上教学楞次定律这节课是重中之重。

关键词：电磁感应；法拉第；楞次定律1.楞次定律产生的历史背景法国物理学家安培和菲涅尔曾经提出过一个这样的问题：既然载流线圈能使它里面的铁棒磁化，磁铁是否也能在其附近的闭合线圈中激起电流[1]？随着对该问题的深入研究，在1831年伴随着物理学家法拉第进行了无数次的实验，该问题有了新一步的进展，他的实验表明：当我们把磁场抽象成一条条带有磁力的有向连线时，磁场的这些有向连线在闭合线圈中通过，磁通量会发生一定的改变，而闭合线圈会因为磁通量的改变产生一定的电流，我们将这种产生电流的现象称为电磁感应，这便是著名的电磁感应现象。

我们都知道如果要想在一个闭合电路中产生电流，必须是需要单位电荷由一端经过电源内部转移到另一端时做的功，也就是电磁感应的磁通量的变化。

那么电磁感应的磁通与感应电流的磁通变化的关系又是如何，法拉第做的电磁感应演示实验如下图1-1所示：图1-1电磁感应演示实验通过楞次定律产生的历史背景我们不难发现，一个定律的得出是经过不断的试验以及不断的研究和验证得来的，都是经过科学家们一代又一代坚持不懈得出来的，那么楞次最终得到的结论是什么？楞次定律的内容究竟就是什么？这便是我们下一部分要讨论的内容。

1.楞次定律的内容通过法拉第的电磁感应定律，再加上楞次通过对于磁通量变化的总结和分析，提出了引起感应电流的磁通以及感应电流的磁通之间的关系这个问题，这种关系也就是我们物理学上的楞次定律。

楞次定律在物理学中有两种表述形式，具体内容如下：（一）楞次定律的第一种表述形式：引起感应电流的磁通变化总是受到感应电流的磁通的制约，通俗来讲也就是感应电流总是反抗引起它的原因。

如图所示为楞次定律感应电流方向实验：图2-1楞次定律感应电流方向实验通过对楞次定律进行实验，最终依据实验数据总结实验现象，得出楞次定律的第一种表述形式。

楞次定律的两种表述关于楞次定律，有的说是判断感应电流方向的规律，有的说是确定感应电动势方向的法则，说法不一。

其内容的表述形式也多种多样，我们认为可归结为如下两种表述。

第一种是：“感应电流的磁通，总是力图阻碍引起感应电流的磁通变化”。

第二种是：法拉第电磁感应定律中的负号就是楞次定律的数学表示。

这两种表述其实是不完全一致的，或说是不等价的，但几乎所有教科书都不指出这一点，因此，有提出讨论的必要。

第一种表述显然是说楞次定律是判断感应电流方向的。

至于如何判断，关键在于要准确地理解表述中的“阻碍”二字，对“阻碍”二字的公认理解如下：“所谓阻碍一个磁通的变化是：当磁通增加时，感应电流的磁通与原来磁通方向相反(阻碍它的增加)；当磁通减小时，感应电流的磁通与原来磁通方向相同(阻碍它的减小)”，由第二种表述不难看出，它是用来确定感应电动势的方向的，而感应电流方向并不总是与感应电动势方向一致，所以二者判断的结果并不总是一致的。

为了更明确地说明二者的不一致之处，下面举一个极端的例子，先用法拉第电磁感应定律结合电路性质判断出感应电流方向，然后再看看与第一种表述的判断是否一致。

设通过电感为L的纯电感闭合电路的外磁场的磁通为：由法拉第电磁感应定律得回路的感应电动势为再考虑电路性质，即感抗的作用，可得回路中的感应电流为因为感应电流的磁通ψ2=Li2=-0sinωt，所以2=-1，即2与1等值反相，其位相关系如图1所示。

下面再看看图1是否符合第一种表述的判断。

在OA段，1为正方向增加，1要阻碍1的增加，必须与1反向，即实际上OA段的2是为负值，所以符合第一种表述的判断。

2应为负值；在AB段，1为正向减小，2要阻止1的减小，必须与1同方向，即2应为正值；实际上AB段的2为负值，所以不符合第一种表述的判断。

同样分析，可得BC段符合第一种表述，CD段不符合第一种表述。

由上例可见，两种表述是不一致的，不等价的。

类似的例子还可以举出很多，为节省篇幅，就不一一列举了。

浅析对楞次定律的认识摘要：楞次定律是感应电流方向的判断规律，是职业物理的重要内容，更是一个难点。

职业学校学生掌握它有些困难。

本人通过以下几方面讲解，取得良好教学效果。

关键词：楞次定律磁通量阻碍方向感应电流在工科类职业教育中，物理与专业课有着密切关系。

电磁学又是相关连的枢纽，楞次定律是电磁学中重要的一个定律。

因此，在教学中如何使学生掌握和领会楞次定律至关重要。

以下浅谈一下我对楞次定律的认识。

一、楞次定律的常用表述楞次定律有两种常用表述形式，第一种是“感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，它反映了感应电流的方向应遵循的规律；第二种是“感应电流产生的效果总是要阻碍引起感应电流的原因”，它反映了感应电流产生的某种机械效果。

根据题意灵活运用楞次定律的这两种表述，会使分析解答过程趋于简捷。

二、深入理解四个“明白”1.明白谁阻碍谁——感应电流磁通量总是阻碍产生感应电流的原磁通量的变化。

2.明白阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。

3.明白如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增则反减则同”。

4.明白阻碍的结果——阻碍并不是阻止，只是起到对抗作用，结果是增加的还增加，减少的还减少。

三、要进一步弄透彻“阻碍”二字含义可概括为以下三种情况：1.阻碍原磁通量变化：当原磁通量增加时，感应电流磁场方向就与原磁场方向相反，当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方相同，可概括为“增则反减则同”。

2.阻碍导体与磁体间相对运动：原磁场来时，感应电流磁场要拒之，原磁场离去时，感应电流磁场要留之，可概括为“来拒去留”。

３.阻碍原电流的变化（自感现象）：线圈是原电流增加，在线圈中自感电流的方向与原电流方向相反，反之，则相同概括为“增则反减则同”。

理解了以上三点，在有些特殊情况下，运用推广含义解题比运用楞次定律本身直接解题要方便得多。