【楞次定律演示实验中的一个奇怪现象及其解释】楞次定律口诀

　　如图1所示，a，b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的，a，b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。　　实验一：使条形磁铁N极垂直并插入a环
　　结果：a环向远离磁铁方向运动。
　　实验二：使条形磁铁N极垂直并插入b环
　　结果：b环不动。
　　实验三：将原来的条形磁铁换为强磁铁，使磁铁N极垂直并插入b环
　　结果：b环向远离磁铁方向运动。
　　图1
　　为什么磁铁插入不闭合线圈时，线圈也会受磁场力而运动？为什么会出现这样的奇怪现象？
　　实验一和实验二的结果，应用楞次定律很容易做出解答，那么实验三的结果又该如何解释呢？
　　原来，变化的磁场在周围空间产生电场。在磁铁靠近并插入线圈过程中，线圈所在位置的磁场发生变化，因此线圈所在位置产生电场。闭合线圈中的电荷在电场力的作用下定向移动，形成了电流。闭合线圈中的电流受磁场力，在磁场力作用下闭合线圈运动，其运动的结果是阻碍磁通量的变化。
　　要使闭合电路中有电流，就必须有电源。磁通量发生变化的线圈就是电源，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与穿过线圈的磁通量变化率成正比。线圈不闭合时，仍有感应电动势产生。
　　电源有正极、负极。电源正极带正电，电势高；电源负极带负电，电势低。磁铁N极垂直并插入b环过程中，线圈有感应电动势产生，线圈两端有电势差，线圈两端分别带正、负电荷。在线圈两端分别积累正、负电荷的过程中，电荷在定向移动，形成了电流(电源的充电电流)，线圈中的电流受磁场力，在磁场力作用下线圈运动。因此，不闭合线圈磁通量变化时也会受磁场力。那么，在磁场不是很强情况下的实验二，在磁铁N极垂直并插入b环过程中，线圈有没有电流呢？可以肯定地回答，只要穿过线圈的磁通量变化，就有电流(电源的充电电流，充电结束时电流消失)。
　　既然实验二和实验三，线圈中都有电流，那为什么会出现两种不同的结果呢？主要原因是，磁场较弱时电流很弱，线圈受磁场力很小，不足以使线圈绕轴转动起来；磁场很强时电流较强，线圈受到的磁场力足以使线圈绕轴转动起来。
　　教学建议：在用楞次环演示时，所用磁铁的磁场不能太强，否则在磁铁靠近(远离)闭合线圈(闭合铝环)的过程中，线圈受力大，效果显著；但在磁铁靠近(远离)不闭合线圈(不闭合铝环)的过程中，线圈也会运动，这就不好解释了。若立即给学生解答，会冲淡这节课的主题。在阶段综合复习时，可以把这个问题留给有兴趣的学生讨论，让他们深刻理解电源(电容器)充电过程电路中是有电流的这一知识点。