明確“阻礙”兩字含

　　“楞次定律”是電磁學的重要定律，它既是高中物理教學的重點之一，又是高中物理教學的難點之一。教師感到難教，學生普遍感到難學，主要原因是學生對“阻礙”含義的理解不透徹，受習慣思維的干擾，學生常把“阻礙”理解為“相反”。其實，在教學過程中，教師只要準確把握定律中的“阻礙”一詞在定律內容中的含義，并讓學生準確掌握其含義，定律的難點突破就非常容易，可起到事半功倍的效果。為此，教學中可按程序式設計成系列問題及時進行點撥：（1）閉合回路中原磁場方向怎樣；（2）閉合回路中原磁場的磁通量怎樣變化；（3）閉合回路中原磁場的磁通量增加時，感生電流產生的磁場方向怎樣；減少時又怎樣呢。通過討論、演示，使學生認識到“兩磁場方向間具有‘增反減同’的規律”。
　　“楞次定律”的表述為：感應電流總是具有這
　　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。定律的表述重在“阻礙”二
　　字的含義，只有深刻領會，才能準確地把握定律
　　的實質，我認為應從如下方面理解“阻礙”的含義。
　　一、“阻礙”兩字在定律內容中的含義
　　（1）“阻礙”不是“阻止”。感應電流的磁場對原磁場的磁通量的變化起“阻礙”作用，但不能理解成“阻止”原磁場磁通量的變化，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，也就不能產生感應電流。因此感應電流的磁場是不能阻止原磁通量的變化的，阻礙的作用只能使閉合回路中的磁通量的變化“慢”了。
　　如圖1，當條形磁鐵向下運動進入閉合線圈之前穿過線圈的磁通量增大，此時線圈中就將產生感應電流，而感應電流的磁場將阻礙磁鐵的下落，表現為對磁鐵施加一個向上的與速度方向相反的磁場力作用，但條形磁鐵仍繼續下落。可見，感應電流的磁場并不能阻止原磁通量的變化，只不過延緩了磁通量的變化過程。
　　（2）“阻礙”不僅僅是“反抗”。感應電流的磁場對原磁通量的變化的“阻礙”作用，不是“相反”，也不僅是“反抗”。感應電流的磁場“阻礙”原磁通量的變化表現在：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”原磁場磁通量的增加；當原磁場的磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，以“補償”原磁場磁通量的減少，所以“阻礙”不僅有“反抗”原磁通量增加的含義，同時又有“補償”原磁通量減少的含義，感應電流的磁場“反抗”的是原磁通量的變化。
　　二、“阻礙”的具體表現
　　當通過閉合回路的磁通量發生變化時，回路中將產生感應電流，感應電流的磁場阻礙原磁通量的變化，由于磁通量變化的原因各不相同，如原磁場強弱變化、相對運動、閉合回路面積增減等諸多因素，所以楞次定律的“阻礙”具體表現各不相同。
　　（1）從磁行為的表現方面看，不論通過閉合回路的磁通量變化是由哪種因素引起的，如果通過閉合回路的原磁通量增加，那么感應電流的磁場就阻礙原磁通量在閉合回路中的增加，即感應電流的磁場一定與閉合回路中的原磁場方向相反。當通過閉合回路中的原磁通量減少，則感應電流的磁場就阻礙原磁通量在閉合回路中的減少。即感應電流的磁場一定與閉合回路中的原磁場方向相同。
　　（2）從力的行為方面看，如果閉合回路中的感應電流是由原磁體和閉合回路的相對運動引起的，則感應電流的磁場與引起感應電流的原磁場表現的相互作用力總是阻礙它們之間的相對運動。如果兩者相互靠近時，感應電流的
　　磁極與原磁體的磁極在靠近端表現為同
　　名相遇，即表現為斥力阻礙相互靠近；
　　若兩者相互遠離，感應電流的磁場與原
　　磁體的磁場在靠近端表現為異名磁極相
　　遇，即表現為引力阻礙相互遠離。如圖2所示。
　　（3）從電行為方面看，如果原磁場由電流產生，則當通過導體的電流發生變化時，回路中的感應電流總是阻礙原電流的變化，即原電流在導體中增加，感應電流與原電流反向，阻礙原電流增加，原電流在導體中減少，感應電流與原電流同向，阻礙原電流減少。如圖3所示。
　　三、抓住“阻礙”的物理實質——能量守恒問題
　　不論楞次定律中的“阻礙”是上述行為的何種表現，但“阻礙”的物理實質是把其他形式的能量轉化（或轉移）為感應電流所在回路中的電能，且在這個轉化（或轉移）的過程中能量總是守恒的，而這種能的轉化和守恒關系正是通過“阻礙”作用具體表現出來的。因此，對“阻礙”的理解為：當回路中原磁通量增加時，感應電流的磁場與原來的磁場方向相反；當回路中原磁通量減小時，感應電流的磁場與原來的磁場方向相同。
　　四、教學中應注意的事項
　　（1）講解楞次定律一定要很好地分析實驗現象。在分析實驗現象時，要突出研究的對象是線圈（閉合電路），要抓住穿過線圈的磁場方向和磁通量的變化，注意讓學生分清“原來磁場的方向”“原來磁場的磁通量變化”及“感應電流的磁場方向”。引導學生觀察并分析實驗現象，得出結論。
　　（2）應用楞次定律時，要按照課本所講的基本步驟分析，這樣思路清楚。但是不要讓學生死記這些步驟，而要按照定律本身的要求進行具體分析。像其他定律一樣，首先要明確研究對象，即要分析的是哪一個閉合電路，然后，依次弄清它的原磁場方向，原磁場磁通量如何變化，感應電流的磁場方向，最后確定感應電流（或感應電動勢）的方向。應當指出，當對楞次定律的應用熟練到一定程度，對楞次定律理解到一定深度時，還會有靈活應用楞次定律的各種其他方法，特別是應用能量觀點分析問題的方法，十分簡捷。
　　（3）當感應電流是由于導體的一部分切割磁感線而產生時，用右手定則確定感應電流的方向更為直接和簡便。要讓學生明白，應用楞次定律或應用右手定則結果是一致的。如何判斷，要根據具體問題的方便與否來確定。
　　（通渭縣第二中學）