上课!同学们好,请坐。同学们,在上课开始之前,老师先问大家一个问题,大家谁还记得在电磁感应现象当中感应电流的产生条件是什么呀?诶,那边那位同学你来说一下啊。这位同学还记得非常清楚,请坐,他说在闭合电路当中磁通量发生变化就会产生感应电流。那我们在上节课的实验当中,其实也探究了感应电流的方向,也得到了一些初步的结论。但是,有没有一种统一的、方便快捷的方法能够帮助我们来判断感应电流的方向呢?在这里老师告诉大家,肯定是有的,我们这节课就来学习一下这个方法——楞次定律。
好,那么在讲解楞次定律之前,老师先请一位同学来回顾一下我们上节课的探究实验得到了哪些实验结果。诶,后面那位同学你来说一下啊。这位同学还记得很清楚,他说我们上节课得到了两个结论:第一个是当线圈当中的磁通量变大时,所感应的磁场与之相反;而当线圈当中的磁通量减小时,所感应的磁场与之相同。这位同学对于上节课的实验结果记得非常清楚,但是单从这两条,我们好像没办法推导得出什么有用的结论。
那么在这里老师把这个说法换一种说法,看看这样理解大家能不能推导得出什么结论。我们是不是可以认为:当线圈当中的磁通量变大时,感应的磁场不想让它变大;反之,磁通量减小时,感应的磁场不想让它减小。哪位同学能够概括一下老师刚才说的这两句话,把它变成一个规律呢?这边靠窗户这位同学你来说一下。诶,非常好,概括得非常到位。他说通过概括老师刚才说的两句话,可以把它概括成为:感应的磁场,好像是要阻碍原本磁场的变化,对不对啊?概括得十分到位啊。那么确实早在19世纪,俄国的科学家楞次也是跟我们一样,通过总结大量前人的实验,总结得出了判断感应电流的方法,也就是楞次定律。那么具体的楞次定律的内容就是:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
那么这个就是我们楞次定律的具体内容,听起来这句话比较费解,那么到底我们该怎么理解这句话呢?不要着急,老师接下来带着大家一起来理解一下这句话所表达的物理含义。老师先问大家一个因果关系,到底是谁引起了感应电流呢?后面那位同学你来说一下,诶,非常好,请坐。对于物理学他理解得比较深刻,其实是磁通量的变化引起了感应电流。那么大家跟着老师一起来看一看,是由于磁通量的变化引起了感应电流,而电流又会产生磁场,新产生的这个感应磁场又会反过来作用于原本的磁通量,要阻碍磁通量的变化。诶,那么其实楞次定律所表达的就是这么一个循环的过程,那我们第一个理解就出来了,就是要阻碍磁通量的变化。
那么在这里老师还想强调一个小点,大家请看这里,我们这里说的是阻碍磁通量的变化,那么什么是阻碍呢?阻碍又和阻止有什么区别诶?哪位同学能跟我们解读一下?前面这位同学你来说一下,说得非常到位,请坐。他说认为阻碍和阻止是不同的,阻碍只是拖慢了磁通量变化的这个过程,但是最终的结果是不变的啊。这位同学说的其实是非常到位的,阻碍确实指的是拖慢了磁通量的变化过程,就是原本它从大减到小需要这么长的时间,那么通过阻碍会把它的时间拉长,但是结果不变,就是告诉我们磁通量该减小的还是减小,该变大的还是要变大,那么这是我们对于楞次定律的第一个理解。
那么老师再带领大家从第二个角度来理解一下楞次定律。老师先给大家回顾一下我们上节课的实验,我们的实验过程当中在插入和拔出磁铁过程当中会受到阻力作用,那么无论是我们在插入,磁通量变大的时候,还是拔出磁通量减小的时候,都会受到阻力。哪位同学能够概括一下这两个现象?用一句话来概括一下。后面那位同学你来说一说。哎,说得非常好啊。他说无论是插入还是拔出都受到了阻力作用,实际上这也是一种阻碍现象,阻碍的是相对运动,非常好,我们也可以从这个角度来理解楞次定律,也就是阻碍相对运动。
