楞次定律的理解和應用

郭成喜

楞次定律內容：“感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.” 楞次定律的表述簡明扼要，高度概括.那么，如何理解呢？

一、對楞次定律的理解

（一）明確各個物理量之間的關系

當穿過閉合電路的磁通量發生變化時，閉合電路中會產生感應電流.感應電流與其他電流一樣，也會產生磁場，即感應電流的磁場.這樣，電路中存在兩個磁場，即原磁場（產生感應電流的磁場）和感應電流的磁場.

（二）楞次定律中“阻礙”的含義

楞次定律的關鍵詞是“阻礙”，只有深刻理解“阻礙”的含義，才能準確地把握楞次定律的實質.

1.“阻礙”不是“相反”

學生學習過程中，有些學生誤認為“阻礙”就是方向相反，以為感應電流的磁場總與原磁場的方向相反.應使學生明確，“阻礙”既不是阻礙原磁場，也不是阻礙原有的磁通量，而是指感應電流的磁場阻礙原磁場磁通量的增加或減少.

2.“阻礙”不是“阻止”

感應電流的磁場對原磁場磁通量的變化有“阻礙”作用，但不是“阻止”原來磁通量的變化.因為原磁通量的變化是引起感應電流的必要條件，若這種變化被阻止了，就不可能產生感應電流.因此，感應電流的磁場阻止不了原磁通量的變化.

3.“阻礙”不僅是“反抗”

感應電流的磁場對原磁場的磁通量變化的“阻礙”作用不僅是“反抗”.當原磁場的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反，“反抗”磁通量的增加；當原磁場的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同，以“補償”原磁通量的減少.所以“阻礙”不僅“反抗”原磁通量的增加，同時還“補償”原磁通量的減少.

（三）對楞次定律中“阻礙”的理解

1.誰阻礙誰

是“感應電流的磁場”阻礙引起感應電流的磁場通過閉合電路的“磁通量的變化”，這實際上是結果（感應電流）對原因（磁通量的變化）的反抗.因此，楞次定律也可敘述為：感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因.

2.什么時間阻礙

在感應電流存在的時間里阻礙，也就是引起感應電流的原磁場通過閉合電路的磁通量發生變化的時間.

3.如何阻礙

當原磁場通過閉合電路的磁通量增加時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相反的磁場，以“抵消”原磁通量的增加；當原磁場通過閉合電路的磁通量減少時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相同的磁場，以“補償”原磁通量的減少.這種阻礙，與原磁場通過閉合電路的磁通量變化是何種原因引起的無關，這種阻礙只是一種等效說法，實際上不會阻止磁通量變化的發生，否則就不會有電磁感應現象發生.

4.阻礙的結果

并沒有阻止磁通量的變化，只是延緩了磁通量的變化.

二、實例應用

應用楞次定律判定感應電流方向的步驟

1.明確研究的對象是哪一個閉合電路；

2.確定原磁場的方向；

3.判斷穿過閉合電路的磁通量如何變化；

4.根據楞次定律確定感應電流所產生的磁場方向；

5.運用安培定則根據感應電流的磁場方向確定感應電流的方向.

對應引起感應電流的磁通量的變化的不同方式，應用楞次定律判斷感應電流方向時有以下幾個結論.

（一）增反減同

就感應電流的磁場方向來說，當原磁場通過閉合電路的磁通量增加時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相反的磁場；當原磁場通過閉合電路的磁通量減少時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相同的磁場.

例1 兩圓環A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣體，B為導體環，當A以如圖3所示的方向繞中心轉動的角速度發生變化時，B中產生如圖所示方向的感應電流，則（ ）.

A.A可能帶正電且轉速減小

B.A可能帶正電且轉速增大

C.A可能帶負電且轉速減小

D.A可能帶負電且轉速增大

解析 由右手定則可以確定B中感應電流的磁場方向垂直于紙面向外，根據楞次定律，B中磁場總是阻礙A中磁場的變化，據“增反減同”可知，如果A中磁場也垂直于紙面向外，則A中磁場必定減少的，環A應該做減速運動，產生逆時針方向的電流，故應該帶負電；如果A中磁場垂直于紙面向里，則A中磁場必定增加的，環A應該做加速運動，產生順時針方向的電流，故應該帶正電.故選BC.

（二）來拒去留

若磁通量的變化是由于磁極相對于閉合電路平面的運動引起的，則當磁極（無論N極還是S極）向電路靠近時，電路對靠近的磁極排斥；當磁極遠離電路時，電路對磁極吸引.從運動的效果看，可表述為敵進我拒，敵退我追.這樣可方便判知閉合電路等效的磁體的磁極，然后確定出電流的方向.

例2 如圖2所示，當磁鐵突然向銅環方向運動時，銅環的運動情況是（ ）.

A. 向右擺動 B. 向左擺動

C. 靜止 D. 無法判定

解析 由來拒去留知，磁鐵向左運動時，線圈與磁鐵相互排斥，故銅環向左運動，所以B選項正確.

（三）增縮減擴

如果閉合電路的面積可以變化，阻礙磁通量的變化可引起閉合電路面積的變化，當磁通量增大時，電路“收縮”，面積減小；反之，電路“擴張”，面積增大.

例3 如圖3所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內，線圈B中通有圖中所示的交變電流，設t=0時電流沿逆時針方向（圖中箭頭所示）.對于線圈A，在t1～t2時間內，下列說法中正確的是（ ）.

A.有順時針方向的電流，且有擴張的趨勢

B. 有順時針方向的電流，且有收縮的趨勢

C. 有逆時針方向的電流，且有擴張的趨勢

D. 有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢

解析 t1～t2時間內，B中的電流為順時針增大，穿過線圈A的磁通量增大，有增縮減擴知，A的面積有收縮的趨勢，所以D正確.

（四）自感現象

感應電流阻礙原電流的變化，線圈中原電流增加，在線圈中自感電流的方向與原電流方向相反；反之，相同.

例4 如圖所示，L1，L2為兩盞規格相同的小燈泡，線圈的直流電阻與小燈泡的電阻相等，安培表電阻不計.當開關S閉合時，安培表中指示某一讀數，下列說法中正確的是（ ）.

A.開關S閉合時，L1，L2都立即變亮

B.開關S閉合時，L2立即變亮，L1逐漸變亮

C.開關S斷開瞬間，安培表有可能燒壞

D.開關S斷開時，L2立即熄滅，L1逐漸熄滅

解析 開關S閉合，線圈中電流在增大，感應電流阻礙其增大，所以L1立即變亮，L2逐漸變亮；開關S斷開時，線圈中電流在減小，感應電流阻礙其減小，L1逐漸熄滅，L2立即熄滅.所以D正確.

楞次定律的四個結論言簡意賅、形象生動、便于記憶和理解，對于解決不同類型的電磁感應問題十分方便快捷，往往起到事半功倍的作用.

總之，楞次定律是高中物理教學過程中的重點，也是難點，以上只是我在教學過程中總結的一點點體會，希望各位老師多給予批評指正.

楞次定律內容：“感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.” 楞次定律的表述簡明扼要，高度概括.那么，如何理解呢？

一、對楞次定律的理解

（一）明確各個物理量之間的關系

當穿過閉合電路的磁通量發生變化時，閉合電路中會產生感應電流.感應電流與其他電流一樣，也會產生磁場，即感應電流的磁場.這樣，電路中存在兩個磁場，即原磁場（產生感應電流的磁場）和感應電流的磁場.

（二）楞次定律中“阻礙”的含義

楞次定律的關鍵詞是“阻礙”，只有深刻理解“阻礙”的含義，才能準確地把握楞次定律的實質.

1.“阻礙”不是“相反”

學生學習過程中，有些學生誤認為“阻礙”就是方向相反，以為感應電流的磁場總與原磁場的方向相反.應使學生明確，“阻礙”既不是阻礙原磁場，也不是阻礙原有的磁通量，而是指感應電流的磁場阻礙原磁場磁通量的增加或減少.

2.“阻礙”不是“阻止”

感應電流的磁場對原磁場磁通量的變化有“阻礙”作用，但不是“阻止”原來磁通量的變化.因為原磁通量的變化是引起感應電流的必要條件，若這種變化被阻止了，就不可能產生感應電流.因此，感應電流的磁場阻止不了原磁通量的變化.

3.“阻礙”不僅是“反抗”

感應電流的磁場對原磁場的磁通量變化的“阻礙”作用不僅是“反抗”.當原磁場的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反，“反抗”磁通量的增加；當原磁場的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同，以“補償”原磁通量的減少.所以“阻礙”不僅“反抗”原磁通量的增加，同時還“補償”原磁通量的減少.

（三）對楞次定律中“阻礙”的理解

1.誰阻礙誰

是“感應電流的磁場”阻礙引起感應電流的磁場通過閉合電路的“磁通量的變化”，這實際上是結果（感應電流）對原因（磁通量的變化）的反抗.因此，楞次定律也可敘述為：感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因.

2.什么時間阻礙

在感應電流存在的時間里阻礙，也就是引起感應電流的原磁場通過閉合電路的磁通量發生變化的時間.

3.如何阻礙

當原磁場通過閉合電路的磁通量增加時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相反的磁場，以“抵消”原磁通量的增加；當原磁場通過閉合電路的磁通量減少時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相同的磁場，以“補償”原磁通量的減少.這種阻礙，與原磁場通過閉合電路的磁通量變化是何種原因引起的無關，這種阻礙只是一種等效說法，實際上不會阻止磁通量變化的發生，否則就不會有電磁感應現象發生.

4.阻礙的結果

并沒有阻止磁通量的變化，只是延緩了磁通量的變化.

二、實例應用

應用楞次定律判定感應電流方向的步驟

1.明確研究的對象是哪一個閉合電路；

2.確定原磁場的方向；

3.判斷穿過閉合電路的磁通量如何變化；

4.根據楞次定律確定感應電流所產生的磁場方向；

5.運用安培定則根據感應電流的磁場方向確定感應電流的方向.

對應引起感應電流的磁通量的變化的不同方式，應用楞次定律判斷感應電流方向時有以下幾個結論.

（一）增反減同

就感應電流的磁場方向來說，當原磁場通過閉合電路的磁通量增加時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相反的磁場；當原磁場通過閉合電路的磁通量減少時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相同的磁場.

例1 兩圓環A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣體，B為導體環，當A以如圖3所示的方向繞中心轉動的角速度發生變化時，B中產生如圖所示方向的感應電流，則（ ）.

A.A可能帶正電且轉速減小

B.A可能帶正電且轉速增大

C.A可能帶負電且轉速減小

D.A可能帶負電且轉速增大

解析 由右手定則可以確定B中感應電流的磁場方向垂直于紙面向外，根據楞次定律，B中磁場總是阻礙A中磁場的變化，據“增反減同”可知，如果A中磁場也垂直于紙面向外，則A中磁場必定減少的，環A應該做減速運動，產生逆時針方向的電流，故應該帶負電；如果A中磁場垂直于紙面向里，則A中磁場必定增加的，環A應該做加速運動，產生順時針方向的電流，故應該帶正電.故選BC.

（二）來拒去留

若磁通量的變化是由于磁極相對于閉合電路平面的運動引起的，則當磁極（無論N極還是S極）向電路靠近時，電路對靠近的磁極排斥；當磁極遠離電路時，電路對磁極吸引.從運動的效果看，可表述為敵進我拒，敵退我追.這樣可方便判知閉合電路等效的磁體的磁極，然后確定出電流的方向.

例2 如圖2所示，當磁鐵突然向銅環方向運動時，銅環的運動情況是（ ）.

A. 向右擺動 B. 向左擺動

C. 靜止 D. 無法判定

解析 由來拒去留知，磁鐵向左運動時，線圈與磁鐵相互排斥，故銅環向左運動，所以B選項正確.

（三）增縮減擴

如果閉合電路的面積可以變化，阻礙磁通量的變化可引起閉合電路面積的變化，當磁通量增大時，電路“收縮”，面積減小；反之，電路“擴張”，面積增大.

例3 如圖3所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內，線圈B中通有圖中所示的交變電流，設t=0時電流沿逆時針方向（圖中箭頭所示）.對于線圈A，在t1～t2時間內，下列說法中正確的是（ ）.

A.有順時針方向的電流，且有擴張的趨勢

B. 有順時針方向的電流，且有收縮的趨勢

C. 有逆時針方向的電流，且有擴張的趨勢

D. 有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢

解析 t1～t2時間內，B中的電流為順時針增大，穿過線圈A的磁通量增大，有增縮減擴知，A的面積有收縮的趨勢，所以D正確.

（四）自感現象

感應電流阻礙原電流的變化，線圈中原電流增加，在線圈中自感電流的方向與原電流方向相反；反之，相同.

例4 如圖所示，L1，L2為兩盞規格相同的小燈泡，線圈的直流電阻與小燈泡的電阻相等，安培表電阻不計.當開關S閉合時，安培表中指示某一讀數，下列說法中正確的是（ ）.

A.開關S閉合時，L1，L2都立即變亮

B.開關S閉合時，L2立即變亮，L1逐漸變亮

C.開關S斷開瞬間，安培表有可能燒壞

D.開關S斷開時，L2立即熄滅，L1逐漸熄滅

解析 開關S閉合，線圈中電流在增大，感應電流阻礙其增大，所以L1立即變亮，L2逐漸變亮；開關S斷開時，線圈中電流在減小，感應電流阻礙其減小，L1逐漸熄滅，L2立即熄滅.所以D正確.

楞次定律的四個結論言簡意賅、形象生動、便于記憶和理解，對于解決不同類型的電磁感應問題十分方便快捷，往往起到事半功倍的作用.

總之，楞次定律是高中物理教學過程中的重點，也是難點，以上只是我在教學過程中總結的一點點體會，希望各位老師多給予批評指正.

楞次定律內容：“感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.” 楞次定律的表述簡明扼要，高度概括.那么，如何理解呢？

一、對楞次定律的理解

（一）明確各個物理量之間的關系

當穿過閉合電路的磁通量發生變化時，閉合電路中會產生感應電流.感應電流與其他電流一樣，也會產生磁場，即感應電流的磁場.這樣，電路中存在兩個磁場，即原磁場（產生感應電流的磁場）和感應電流的磁場.

（二）楞次定律中“阻礙”的含義

楞次定律的關鍵詞是“阻礙”，只有深刻理解“阻礙”的含義，才能準確地把握楞次定律的實質.

1.“阻礙”不是“相反”

學生學習過程中，有些學生誤認為“阻礙”就是方向相反，以為感應電流的磁場總與原磁場的方向相反.應使學生明確，“阻礙”既不是阻礙原磁場，也不是阻礙原有的磁通量，而是指感應電流的磁場阻礙原磁場磁通量的增加或減少.

2.“阻礙”不是“阻止”

感應電流的磁場對原磁場磁通量的變化有“阻礙”作用，但不是“阻止”原來磁通量的變化.因為原磁通量的變化是引起感應電流的必要條件，若這種變化被阻止了，就不可能產生感應電流.因此，感應電流的磁場阻止不了原磁通量的變化.

3.“阻礙”不僅是“反抗”

感應電流的磁場對原磁場的磁通量變化的“阻礙”作用不僅是“反抗”.當原磁場的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反，“反抗”磁通量的增加；當原磁場的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同，以“補償”原磁通量的減少.所以“阻礙”不僅“反抗”原磁通量的增加，同時還“補償”原磁通量的減少.

（三）對楞次定律中“阻礙”的理解

1.誰阻礙誰

是“感應電流的磁場”阻礙引起感應電流的磁場通過閉合電路的“磁通量的變化”，這實際上是結果（感應電流）對原因（磁通量的變化）的反抗.因此，楞次定律也可敘述為：感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因.

2.什么時間阻礙

在感應電流存在的時間里阻礙，也就是引起感應電流的原磁場通過閉合電路的磁通量發生變化的時間.

3.如何阻礙

當原磁場通過閉合電路的磁通量增加時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相反的磁場，以“抵消”原磁通量的增加；當原磁場通過閉合電路的磁通量減少時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相同的磁場，以“補償”原磁通量的減少.這種阻礙，與原磁場通過閉合電路的磁通量變化是何種原因引起的無關，這種阻礙只是一種等效說法，實際上不會阻止磁通量變化的發生，否則就不會有電磁感應現象發生.

4.阻礙的結果

并沒有阻止磁通量的變化，只是延緩了磁通量的變化.

二、實例應用

應用楞次定律判定感應電流方向的步驟

1.明確研究的對象是哪一個閉合電路；

2.確定原磁場的方向；

3.判斷穿過閉合電路的磁通量如何變化；

4.根據楞次定律確定感應電流所產生的磁場方向；

5.運用安培定則根據感應電流的磁場方向確定感應電流的方向.

對應引起感應電流的磁通量的變化的不同方式，應用楞次定律判斷感應電流方向時有以下幾個結論.

（一）增反減同

就感應電流的磁場方向來說，當原磁場通過閉合電路的磁通量增加時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相反的磁場；當原磁場通過閉合電路的磁通量減少時，感應電流在閉合電路內部空間產生與原磁場方向相同的磁場.

例1 兩圓環A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣體，B為導體環，當A以如圖3所示的方向繞中心轉動的角速度發生變化時，B中產生如圖所示方向的感應電流，則（ ）.

A.A可能帶正電且轉速減小

B.A可能帶正電且轉速增大

C.A可能帶負電且轉速減小

D.A可能帶負電且轉速增大

解析 由右手定則可以確定B中感應電流的磁場方向垂直于紙面向外，根據楞次定律，B中磁場總是阻礙A中磁場的變化，據“增反減同”可知，如果A中磁場也垂直于紙面向外，則A中磁場必定減少的，環A應該做減速運動，產生逆時針方向的電流，故應該帶負電；如果A中磁場垂直于紙面向里，則A中磁場必定增加的，環A應該做加速運動，產生順時針方向的電流，故應該帶正電.故選BC.

（二）來拒去留

若磁通量的變化是由于磁極相對于閉合電路平面的運動引起的，則當磁極（無論N極還是S極）向電路靠近時，電路對靠近的磁極排斥；當磁極遠離電路時，電路對磁極吸引.從運動的效果看，可表述為敵進我拒，敵退我追.這樣可方便判知閉合電路等效的磁體的磁極，然后確定出電流的方向.

例2 如圖2所示，當磁鐵突然向銅環方向運動時，銅環的運動情況是（ ）.

A. 向右擺動 B. 向左擺動

C. 靜止 D. 無法判定

解析 由來拒去留知，磁鐵向左運動時，線圈與磁鐵相互排斥，故銅環向左運動，所以B選項正確.

（三）增縮減擴

如果閉合電路的面積可以變化，阻礙磁通量的變化可引起閉合電路面積的變化，當磁通量增大時，電路“收縮”，面積減小；反之，電路“擴張”，面積增大.

例3 如圖3所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內，線圈B中通有圖中所示的交變電流，設t=0時電流沿逆時針方向（圖中箭頭所示）.對于線圈A，在t1～t2時間內，下列說法中正確的是（ ）.

A.有順時針方向的電流，且有擴張的趨勢

B. 有順時針方向的電流，且有收縮的趨勢

C. 有逆時針方向的電流，且有擴張的趨勢

D. 有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢

解析 t1～t2時間內，B中的電流為順時針增大，穿過線圈A的磁通量增大，有增縮減擴知，A的面積有收縮的趨勢，所以D正確.

（四）自感現象

感應電流阻礙原電流的變化，線圈中原電流增加，在線圈中自感電流的方向與原電流方向相反；反之，相同.

例4 如圖所示，L1，L2為兩盞規格相同的小燈泡，線圈的直流電阻與小燈泡的電阻相等，安培表電阻不計.當開關S閉合時，安培表中指示某一讀數，下列說法中正確的是（ ）.

A.開關S閉合時，L1，L2都立即變亮

B.開關S閉合時，L2立即變亮，L1逐漸變亮

C.開關S斷開瞬間，安培表有可能燒壞

D.開關S斷開時，L2立即熄滅，L1逐漸熄滅

解析 開關S閉合，線圈中電流在增大，感應電流阻礙其增大，所以L1立即變亮，L2逐漸變亮；開關S斷開時，線圈中電流在減小，感應電流阻礙其減小，L1逐漸熄滅，L2立即熄滅.所以D正確.

楞次定律的四個結論言簡意賅、形象生動、便于記憶和理解，對于解決不同類型的電磁感應問題十分方便快捷，往往起到事半功倍的作用.

總之，楞次定律是高中物理教學過程中的重點，也是難點，以上只是我在教學過程中總結的一點點體會，希望各位老師多給予批評指正.