一、自制实验装置的背景

　　教材在安排实验探究楞次定律内容时，给出了两个经典的实验装置：一个是J11224型楞次定律演示仪(见图1)，另一个是检流计式演示仪(由条形磁铁、线圈和检流计组成，通过观察磁铁插入与拔出螺旋管线圈时检流计指针的偏转方向可知线圈中感应电流的方向，见图2)。这两个实验的探究效果各有千秋。前者在演示时机械阻尼效果明显，以此现象入手，结合力和运动的关系、磁极间的相互作用规律以及安培定则，很容易依据学生的认知规律归纳、推导出楞次定律，整个探究过程非常科学、合理。遗憾的是，由于铝环的封闭性，实验中无法从外部知道铝环内部是否真实存在感生电流以及如果存在感生电流其所产生的感生电流实际方向是怎样的。后者实验中的感生电流方向可通过检流计指针的偏转方向直接来反映，这使得感生电流方向的确定更加便捷，但实验中存在的阻尼现象被全部屏蔽掉了，这就人为地给学生的认知增添了困难，一定程度上影响了学生对楞次定律知识的科学建构。此外，在实际使用过程中，教师一般会依据这两个实验的特点，将两个实验结合起来使用，通常前者用来探究，后者用来验证。

　　能不能找到这样一组器材，既能对感生电流的方向进行科学探究，又能对探究出来的感生电流方向进行实验验证?很多教师在这方面进行了有益的探索，探索的思路和方向大多集中在对检流计式演示仪的改进上。即一方面重新绕制体积更大、匝数更多的线圈替代原先使用的螺旋管线圈，以尽可能增加演示过程中磁体与线圈之间的阻尼效果;另一方面将线圈或放于下面带有轴承的小车上，或用柔软细线悬吊于空中，以减小线圈受力运动时受到的阻力。实践证明，此类改进方案的实验演示效果尚可，但某种程度上等于抛弃了教材上的两个实验方案。

　　二、自制实验装置的思路及意义

　　三、自制实验装置的过程及相关数据分享

　　四、结语

　　实验中除了将线圈外接电流计外，还可以将线圈外接一对正反向并接的LED发光二极管，通过二极管的单向导电性，由各自的发光情况来直观显示线圈内部感生电流的实际方向。

　　应该说，相较于目前常见的用于研究楞次定律的实验器材，笔者这套新制作的实验装置无论在科学性还是实用性方面，都更加合理和方便。如果学校实验条件允许，完全可以将演示实验改为学生分组实验，为学生提供一次亲历完整科学探究过程的机会，使学生亲身参与到实验探究的过程中，体验科学研究方法，形成科学思维，帮助学生更好地认识和理解楞次定律，在潜移默化中促进学生物理核心素养的发展。

　　参考文献

　　[1] 教育部.普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020.

　　[2] 江敏.自制一款可视化的楞次定律演示装置[J].科技风,2019(26):8.

袁洪秋 杨刚　江苏省大丰高级中学