为什么感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化?

毛小平

(贵州省盘县二中,贵州盘县 553500)

在楞次定律的教学中,教师往往把重点放在“阻碍”的解释之上.至于为什么要阻碍?大多数教师都不太注意,从而导致学生对楞次定律的理解相当困难.

其实楞次定律的实质就是能量守恒,用能量守恒来探究楞次定律,能让学生对该定律中的“阻碍”知其然并知其所以然,这对突破楞次定律的的教学难点很有帮助.

如图1(1)所示,一接有灵敏电流计的螺线管置于水平放置的台秤之上,将条形磁体靠近或插入螺线管(注意不要使之触到台秤),电流计指针偏转,与此同时,台秤的计数增大,这说明有其他形式的能转化为电能.只要稍加引导,学生就会通过自己的努力发现:在这一过程中,运动磁体克服螺线管对其所施加的斥力做功,将一部分机械能转化为电能,感应电流及其所产生的磁场方向如图1(2)所示.感应电流的磁场与引起感应电流的磁场反向,以阻碍引起感应电流的磁通量的增加.

图1

同理,如图2(1)所示,将条形磁体远离螺线管或从螺线管中抽出(注意在此之前磁体不要触到台秤),电流计指针偏转,与此同时,台秤的计数减小,这说明有其他形式的能转化为电能.只要稍加引导,学生就会通过自己的努力发现:在这一过程中,运动磁体克服螺线管对其所施加的引力做功,将一部分机械能转化为电能,感应电流及其所产生的磁场方向如图2(2)所示.感应电流的磁场与引起感应电流的磁场同向,以阻碍引起感应电流的磁通量的减少.接着让学生综合以上两种情况得出结论:“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.

图2

阻碍磁通量的变化是表象,其实质是克服螺线管对其所施加的磁力做功,从而将机械能转化为电能,如此一来,学生就明白了楞次定律中的“阻碍”是怎么回事,为什么要“阻碍”.