為什么感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化?

毛小平

(貴州省盤(pán)縣二中,貴州盤(pán)縣 553500)

在楞次定律的教學(xué)中,教師往往把重點(diǎn)放在“阻礙”的解釋之上.至于為什么要阻礙?大多數(shù)教師都不太注意,從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)楞次定律的理解相當(dāng)困難.

其實(shí)楞次定律的實(shí)質(zhì)就是能量守恒,用能量守恒來(lái)探究楞次定律,能讓學(xué)生對(duì)該定律中的“阻礙”知其然并知其所以然,這對(duì)突破楞次定律的的教學(xué)難點(diǎn)很有幫助.

如圖1(1)所示,一接有靈敏電流計(jì)的螺線管置于水平放置的臺(tái)秤之上,將條形磁體靠近或插入螺線管(注意不要使之觸到臺(tái)秤),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),與此同時(shí),臺(tái)秤的計(jì)數(shù)增大,這說(shuō)明有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.只要稍加引導(dǎo),學(xué)生就會(huì)通過(guò)自己的努力發(fā)現(xiàn):在這一過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)磁體克服螺線管對(duì)其所施加的斥力做功,將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,感應(yīng)電流及其所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖1(2)所示.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反向,以阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的增加.

圖1

同理,如圖2(1)所示,將條形磁體遠(yuǎn)離螺線管或從螺線管中抽出(注意在此之前磁體不要觸到臺(tái)秤),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),與此同時(shí),臺(tái)秤的計(jì)數(shù)減小,這說(shuō)明有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.只要稍加引導(dǎo),學(xué)生就會(huì)通過(guò)自己的努力發(fā)現(xiàn):在這一過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)磁體克服螺線管對(duì)其所施加的引力做功,將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,感應(yīng)電流及其所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖2(2)所示.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)同向,以阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的減少.接著讓學(xué)生綜合以上兩種情況得出結(jié)論:“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.

圖2

阻礙磁通量的變化是表象,其實(shí)質(zhì)是克服螺線管對(duì)其所施加的磁力做功,從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,如此一來(lái),學(xué)生就明白了楞次定律中的“阻礙”是怎么回事,為什么要“阻礙”.