楞次定律的應用方法

摘 要：楞次定律是高中物理的重點內容，更是一個難點。從楞次定律的內容出發，對應用楞次定律的解題方法進行了歸納和簡化處理。

關鍵詞：高中物理；楞次定律；磁通量

閉合回路中感應電流產生的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，這就是楞次定律，是高中物理的教學難點，學生只有深入理解楞次定律的意義，才能夠靈活的應用。

一、把握楞次定律的關鍵詞

楞次定律中，核心詞語是“阻礙”和“變化”。

1.“阻礙”不是“阻止”。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”，則無法產生感應電流；“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自然界的基本法則——能量守恒定律。

2.“變化”是指原磁場的磁通量的變化，而不是磁感應強度B的變化。

二、楞次定律的兩種應用方法

楞次定律的應用比較靈活，利用楞次定律分析問題的方法分為以下兩類：

方法一：根據楞次定律的內容確定解題步驟：

①確定原磁場方向（B原）；

②判斷穿過閉合回路的原磁通量如何變化：Φ增加（ΔΦ>0）；Φ減少（ΔΦ<0）

③根據楞次定律確定感應電流產生的磁場（B感）的方向：Φ增加（ΔΦ>0）：B感與B原方向相反；Φ減少（ΔΦ<0）：B感與B原方向

相同。

④根據B感的方向，利用右手螺旋定則確定感應電流的方向。

例：條形磁鐵正下方有一個閉合線圈，條形磁鐵N極向下，由靜止開始自由下落，試分析：線圈中產生的感應電流的方向如何？

解析：根據方法一的步驟，分析如下：

第一步：確定原磁場的方向。在條形磁鐵外部，磁感線由N極指向S極，因此在N極正下方的磁場方向為向下；

第二步：確定原磁通量增加還是減少。在條形磁鐵外部，越靠近兩極磁感線越密集，磁感應強度越大。根據題中描述可知，N極逐漸靠近閉合線圈，則穿過閉合線圈的原磁通量增加；

第三步：根據方法一的步驟③，原磁通量增加，則感應電流的磁場（B感）與原磁場（B）方向相反，即B感方向向上；

第四步：根據右手螺旋定則，即可判斷出感應電流的方向是逆時針。

通過這一例題可以看出，方法一在應用時推理過程嚴謹，不容易出錯，要求學生思路清晰，基本功扎實。

方法二：楞次定律的簡化處理：

1.根據方法一中的步驟③，楞次定律可歸納為：“增反減同”。

“增、減”——原磁通量Φ的增加、減少；

“反、同”——B感與B原方向相反、相同。

2.若磁體與閉合回路間有相對運動，楞次定律可演變為：“來拒去留”。

“來”——磁體與閉合回路相互靠近；

“去”——磁體與閉合回路相互遠離；

“拒、留”——根據楞次定律的關鍵詞“阻礙”“變化”可知，這兩種行為動詞描述的是B感對閉合回路產生的作用效果。靠近則“拒絕”，B感與B方向相反；遠離則“挽留”，B感與B方向相同。

上述兩點可得出B感的方向，再結合右手螺旋定則即可判斷感應電流的方向。

3.若閉合回路具有彈性，可以擴張或縮小，則楞次定律可演變為：“增縮減擴”。

“增、減”——原磁通量Φ的增加、減少；“縮、擴”——根據楞次定律中的關鍵詞“阻礙”“變化”可知，這兩種行為動詞描述的是：彈性回路針對“變化”采取的“阻礙”動作。

方法二比方法一簡潔，但要求學生形象思維能力強，頭腦靈活。在高考中楞次定律主要以選擇題的形式出現，若采用方法二可以幫助學生節省寶貴的時間。

以上歸納的兩種方法各有優劣，學生應該在深入理解楞次定律的基礎上，根據自身對知識的掌握程度和思維的靈活性，決定是否采取巧妙的解法。教師應該幫助學生認識到，只有適合自己的方法才是最好的解題方法。

（作者單位 遼寧省大連市第三中學）