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楞次定律的內容口訣,楞次定律難點分析

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楞次定律: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。楞次定律還可表述為:感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因。

楞次定律口訣

楞次定律是電磁感應中的重要規律,是高中物理學習的難點之一。理解楞次定律要重點把握一二三四,即一個定律、兩種表述、三種表達方式和理解楞次定律的三個角度、應用楞次定律判斷感應電流方向的四個步驟。

一、一個定律。楞次定律。 首先要明確楞次定律應用的對象是哪一個閉合回路和回路所包圍的區域。產生感應電流(感應電動勢)的那部分電路是電源的內電路。對于一個閉合電路來說,電源內電路的電流方向總是從電源負極流向電源正極。外電路的電流方向總是從電源正極流向電源負極。據此可以判斷電磁感應電路中各點電勢的高低。

二、兩種表述。 表述一: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。表述二:感應電流的效果總是反抗引起電流的原因。在要求具體確定感應電流方向時,必須應用楞次定律的表述一分析判斷;在不要求具體確定感應電流方向,而只需定性判斷電磁感應所引起的機械效果時,應用楞次定律的表述二分析更為方便。

三、三種表達方式。 楞次定律的核心是“阻礙”,“阻礙”不是“相反”,不能認為感應電流的磁場和原來磁場的方向相反;“阻礙”也不是“阻止”,對原來的磁場變化,感應電流的磁場只能起到補償作用;“阻礙”不是阻礙原磁場,也不是阻礙原來的磁通量,而是指感應電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化(增加或減少);“阻礙”不僅具有“反抗”的含義,還有“補償”的含義,反抗磁通量的增加,補償磁通量的減少。楞次定律中“阻礙”的含義根據不同情況可概括為三種表達方式:

(1)對于回路中的磁通量變化,它“阻礙”原磁通量的變化,可簡化為“增反減同”;

(2)對于導體與磁場間的相對運動,它“阻礙”其相對運動,可簡化為“來拒去留”;

(3)對于導體中的電流變化,它“阻礙”其電流變化——自感現象。

三個角度:

(1)從能量角度理解。能量守恒定律是自然界的普適定律,能量的轉化是通過做功來實現的。楞次定律是轉化和守恒定律在電磁感應現象中的體現。電磁感應現象中產生的感應電流是外力做功的結果。

(2)從力的角度理解。產生磁場的物體與閉合線圈之間的相互作用力可概括為“近斥遠拉”。

(3)從兩個磁通量的關系理解。當原磁通量增加時,閉合回路本身要“設法”制約原磁通量的增加;當原磁通量減少時,閉合回路本身要“設法”增加磁通量來補充原磁通量,也就是說,原磁通量與感應電流的磁通量是互相制約和補充的。

四、應用楞次定律判斷感應電流方向的四個步驟。

(1)明確回路中原磁場(引起感應電流的磁場)的方向;

(2)明確穿過回路的原磁場磁通量是增加還是減少;

(3)應用楞次定律確定感應電流磁場的方向(若原磁場的磁通量增加,感應電流的磁場方向和原磁場方向相反;若原磁場的磁通量減少,感應電流的磁場方向和原磁場方向相同);

(4)應用安培定則確定感應電流的方向。

楞次定律難點分析



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從靜到動的一個飛躍

學習“楞次定律”之前所學的“電場”和“磁場”只是局限于“靜態場”考慮,而“楞次定律”所涉及的是變化的磁場與感應電流的磁場之間的相互關系,是一種“動態場”,并且“靜到動”是一個大的飛躍,所以學生理解起來要困難一些。

內容、關系的復雜性

“楞次定律”涉及的物理量多,關系復雜。產生感應電流的原磁場與感應電流的磁場兩者都處于同一線圈中,且感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化,它們之間既相互依賴又相互排斥。如果不明確指出各物理量之間的關系,使學生有一個清晰的思路,勢必造成學生思路混亂,影響學生對該定律的理解。

知識、能力的不足

要能理解“楞次定律”必須具備一定的思維能力,而一部分人的抽象思維和空間想象能力還不是很強,對物理知識的理解、判斷、分析、推理常常表現出一定的主觀性、片面性和表面性,所以在某些問題的理解上容易出差錯。學生運用楞次定律大多數要依靠右手定則,但有時候運用右手定則是完全不夠的,要靈活的轉變思考方向,可能是反的也可能轉不止一道彎才能得出正確的答案。

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