楞次定律的内容口诀及理解

楞次定律: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。楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。

楞次定律的内容口诀及理解

楞次定律口诀

楞次定律是电磁感应中的重要规律,是高中物理学习的难点之一。理解楞次定律要重点把握一二三四,即一个定律、两种表述、三种表达方式和理解楞次定律的三个角度、应用楞次定律判断感应电流方向的四个步骤。

一、一个定律。楞次定律。首先要明确楞次定律应用的对象是哪一个闭合回路和回路所包围的区域。产生感应电流(感应电动势)的那部分电路是电源的内电路。对于一个闭合电路来说,电源内电路的电流方向总是从电源负极流向电源正极。外电路的电流方向总是从电源正极流向电源负极。据此可以判断电磁感应电路中各点电势的高低。

二、两种表述。表述一: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。表述二:感应电流的效果总是反抗引起电流的原因。在要求具体确定感应电流方向时,必须应用楞次定律的表述一分析判断;在不要求具体确定感应电流方向,而只需定性判断电磁感应所引起的机械效果时,应用楞次定律的表述二分析更为方便。

三、三种表达方式。楞次定律的核心是“阻碍”,“阻碍”不是“相反”,不能认为感应电流的磁场和原来磁场的方向相反;“阻碍”也不是“阻止”,对原来的磁场变化,感应电流的磁场只能起到补偿作用;“阻碍”不是阻碍原磁场,也不是阻碍原来的磁通量,而是指感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化(增加或减少);“阻碍”不仅具有“反抗”的含义,还有“补偿”的含义,反抗磁通量的增加,补偿磁通量的减少。楞次定律中“阻碍”的含义根据不同情况可概括为三种表达方式:(1)对于回路中的磁通量变化,它“阻碍”原磁通量的变化,可简化为“增反减同”;(2)对于导体与磁场间的相对运动,它“阻碍”其相对运动,可简化为“来拒去留”;(3)对于导体中的电流变化,它“阻碍”其电流变化——自感现象。

三个角度:(1)从能量角度理解。能量守恒定律是自然界的普适定律,能量的转化是通过做功来实现的。楞次定律是转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现。电磁感应现象中产生的感应电流是外力做功的结果。(2)从力的角度理解。产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为“近斥远拉”。(3)从两个磁通量的关系理解。当原磁通量增加时,闭合回路本身要“设法”制约原磁通量的增加;当原磁通量减少时,闭合回路本身要“设法”增加磁通量来补充原磁通量,也就是说,原磁通量与感应电流的磁通量是互相制约和补充的。

四、应用楞次定律判断感应电流方向的四个步骤。(1)明确回路中原磁场(引起感应电流的磁场)的方向;(2)明确穿过回路的原磁场磁通量是增加还是减少;(3)应用楞次定律确定感应电流磁场的方向(若原磁场的磁通量增加,感应电流的磁场方向和原磁场方向相反;若原磁场的磁通量减少,感应电流的磁场方向和原磁场方向相同);(4)应用安培定则确定感应电流的方向。

楞次定律难点分析

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。

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引起感应电流的磁通量的变化,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。

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,而一部分人的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。学生运用楞次定律大多数要依靠右手定则,但有时候运用右手定则是完全不够的,要灵活的转变思考方向,可能是反的也可能转不止一道弯才能得出正确的答案。

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