第2章 1 楞次定律-【优化探究】2025-2026学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版）多选

第二章　电磁感应 1　楞次定律 [学习目标]　1.通过实验探究，归纳出判断感应电流方向的规律——楞次定律。2.理解楞次定律，并能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向(重难点)。3.掌握右手定则，能够熟练应用右手定则判断感应电流的方向(重点)。 2 课时作业 巩固提升 要点1　实验：探究影响感应电流方向的因素 要点2　楞次定律 要点3　右手定则 内容索引 3 要点1　实验：探究影响感应电流方向的因素 一 4 一、问题的提出 如图所示，条形磁体的N极或S极插入或抽出闭合线圈时，两种情况下电流表的指针都发生了偏转，但两种情况下偏转方向不同，这说明感应电流的方向不同。那么感应电流的方向与哪些因素有关呢? 基础实验要求 5 二、实验原理 1.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。 2.通过实验，观察分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。 三、实验器材 条形磁体、螺线管、______________、导线若干、干电池、滑动变阻器、开关、电池盒。 灵敏电流计 6 四、实验探究 1.探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系 实验电路如图甲、乙所示。 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的)。 7 2.探究条形磁体插入或抽出线圈时感应电流的方向 (1)按如图所示连接电路，明确螺线管的绕线方向。 (2)按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向上抽出线圈的实验。 8 ①条形磁体插入线圈，线圈内磁通量增大(如 图甲、乙所示) 图 号 磁体的磁 场方向 感应电流的 方向(俯视) 感应电流的 磁场方向 归纳总结 甲 向下 ____________ 向上 感应电流的磁场与原磁场方向____________ 乙 向上 ____________ 向下 逆时针 顺时针 相反 9 ②条形磁体从线圈中抽出，线圈内磁通量减 小(如图丙、丁所示) 图 号 磁体的磁 场方向 感应电流的 方向(俯视) 感应电流的 磁场方向 归纳总结 丙 向下 _________ 向下 感应电流的磁场与原磁场方向__________ 丁 向上 _________ 向上 顺时针 逆时针 相同 10 五、实验结论 1.甲、乙两种情况：当穿过线圈的磁通量_________时，感应电流的磁 场与磁体的磁场方向_________，阻碍磁通量的_________。 2.丙、丁两种情况：当穿过线圈的磁通量_________时，感应电流的磁 场与磁体的磁场方向_________，阻碍磁通量的_________。 3.结论：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 增大 相反 增加 减小 相同 减少 11 [例1]　如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 实验创新研析 (1)将图中所缺导线补充完整。 [答案]　(1)图见解析 12 (1)将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路，将开关、滑动变阻器、电源、线圈A串联组成另一个回路即可，如图所示。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将____________(选填“左偏”“不偏”或“右偏”)。  左偏 14 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈B的磁通量增加时灵敏电流计指针向右偏，合上开关后，线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减少，灵敏电流计指针将向左偏。 (3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是________(填图中仪器的字母)。  B (3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是线圈B。 (4)在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，则感应线圈B中将__________。  A.因电路不闭合，无电磁感应现象 B.有电磁感应现象，但无感应电流 B (4)在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，通过感应线圈B的磁通量发生变化，有电磁感应现象产生，但因电路不是闭合的，所以无感应电流，选B。 19 [针对训练]　1.为了探究影响感应电流方 向的因素，某实验小组将电池、线圈A、 线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关 按照如图所示的方式连接。当闭合开关时 发现灵敏电流计的指针向右偏。由此可知： (1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________ (选填“左偏”“不动”或“右偏”)。  右偏 (1)由题意知，闭合开关时灵敏电流计指 针向右偏，而闭合开关时B中磁场增强， 当P向右移动时，A所在电路中电流增大， B中磁场增强，所以指针仍向右偏。 (2)将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针 __________(选填“左偏”“不动”或 “右偏”)。  左偏 (2)将A拔出时，B中磁场减弱，感应电流方向改变，所以电流计指针向左偏。 二 要点2　楞次定律 23 1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_________ 引起感应电流的_______________。 2.从能量角度理解楞次定律 把磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力都必须做__________， 做功过程中消耗的_________能转化为感应电流的________能。 梳理 必备知识 自主学习 阻碍 磁通量的变化 机械功 机械 电 24 [思考与讨论] 如图所示，将磁铁从线圈中插入和拔出，电流表 的指针均发生了偏转。请思考： (1)为什么在线圈内有电流? 提示：(1)穿过闭合回路的磁通量变化。 (2)插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗?为什么? 提示：(2)电流方向相反，因为磁通量变化不一样。 25 1.因果关系 闭合导体回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果;原因产生结果，结果又反过来影响原因。 归纳 关键能力 合作探究 26 2.对“阻碍”的理解 27 角度1　对楞次定律的理解 [例2]　关于楞次定律，下列说法正确的是(　　) A.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 B.感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化 C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场同向 D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化 A 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，阻碍并不是阻止，只起延缓作用，选项A正确，B错误;原磁场穿过闭合回路的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误;当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误。 角度2　楞次定律的应用 [例3]　闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过 一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个 位置时，感应电流的方向是(　　) A.经过 Ⅰ 时，a→d→c→b→a B.经过 Ⅱ 时，a→b→c→d→a C.经过 Ⅱ 时，无感应电流 D.经过 Ⅲ 时，a→b→c→d→a C 经过Ⅰ时，向里的磁通量增加，根据楞次定律知 感应电流的磁场方向向外，由安培定则知感应电 流方向为逆时针，A错误;经过Ⅱ时，磁通量不变， 则感应电流为0，B错误，C正确;经过Ⅲ时，向里 的磁通量减少，根据楞次定律知感应电流的磁场方向向里，由安培定则知感应电流方向为顺时针，D错误。 31 应用楞次定律的步骤 1.确定原磁场方向。 2.判定产生感应电流的磁通量如何变化(是增大还是减小)。 3.根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)。 4.应用右手螺旋定则判断感应电流的方向。 规律方法 [针对训练]　2.(2024·四川南充高二期中)如图所示， 通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则(　　) A.若线圈竖直向上平动，没有感应电流产生 B.若线圈向左平动，其中感应电流方向是a→b→c→d C.当线圈向右平动时，其中感应电流方向是a→d→c→b D.当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→d A 若线圈竖直向上平动，线圈中的磁通量没有变化，故线 圈中不产生感应电流，A正确;若线圈向左平动，线圈靠 近导线磁通量增加，由楞次定律和安培定则可知，其中 感应电流方向是a→d→c→b，B错误;当线圈向右平动时， 线圈远离导线磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，其中感应电流方向是a→b→c→d，C错误;当线圈以导线为轴转动时，线圈中磁通量不发生变化，没有感应电流产生，D错误。 三 要点3　右手定则 35 1.内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并 且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从_________进入， 并使拇指指向导线_________的方向，这时__________ 所指的方向就是感应电流的方向。 2.适用范围：适用于________电路部分导体____________ 产生感应电流的情况。 梳理 必备知识 自主学习 掌心 运动 四指 闭合 切割磁感线 36 [思考与讨论] 如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。 (1)请用楞次定律判断感应电流的方向。 提示：(1)导体棒ab向右运动，穿过回路的磁 通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生 的磁场与原磁场方向相反，故感应电流的方向为a→d→c→b→a。 (2)感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动速度v的方向三者之间满足什么关系? 提示：(2)满足右手定则。 37 1.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的关系。 (1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导 体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不 同速度同时运动。 (2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。 归纳 关键能力 合作探究 38 2.楞次定律与右手定则的区别及联系 比较内容 楞次定律 右手定则 区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 应用 用于磁感应强度B随时间变化而产生感应电流的现象较方便 用于导体切割磁感线产生感应电流的现象较方便 联系 右手定则是楞次定律的特例 39 [例4]　如图所示为闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线 运动的情景。分析各图中感应电流的方向，在导体中由a→b的是(　　) A 题图四幅图都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情景，用右手定则判断可得：A中电流由a→b，B中电流由b→a，C中电流沿a→c→b→a方向，D中电流由b→a，故A正确。 [针对训练]　3.如图所示，同一平面内的三条平行 导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接 触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的 电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正 确的是(　　) A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b B 依据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q，因此流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a，B正确。 43 四 课时作业 巩固提升 44 [A组　基础巩固练] 1.关于感应电流，下列说法正确的是(　　) A.感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量 B.感应电流的磁场方向一定与引起感应电流的磁场方向相反 C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能 相反 D.当导体切割磁感线运动时，只能用右手定则确定感应电流的方向 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 45 根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，原磁场减弱时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，原磁场增强时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，故选项A、B错误，C正确。导体切割磁感线运动时也可以用楞次定律确定感应电流的方向，故选项D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 46 2.某磁场的磁感线如图所示，有一铜线圈自图中A处落至B处，O为A、 B中点，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是(　　) A.始终顺时针 B.始终逆时针 C.先顺时针再逆时针 D.先逆时针再顺时针 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 47 在线圈下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，故感应电流的磁场方向先向下后向上，所以线圈中产生的感应电流的方向先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，故C正确，A、B、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 48 3.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 49 由此可以推断(　　) A.线圈A向上移动或滑动变阻 器的滑动端P向右加速滑动， 都能引起电流计指针向左 偏转 B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转 C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 50 滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，线圈A中电流减小，穿过线圈B中的磁通量减小，闭合电路中产生感应电流，电流表指针向右偏转。当线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关时，线圈B中的磁通量均减小，电流计指针均向右偏转，故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 4.如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路 中会产生感应电流，则下列说法正确的是(　　) A.导体棒中的电流方向为B→A B.电流表A1中的电流方向为F→E C.电流表A1中的电流方向为E→F D.电流表A2中的电流方向为D→C 12 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 B 52 根据右手定则可得，导体棒中的电流方向为A→B，所以电流表A1中的电流方向为F→E，电流表A2中的电流方向为C→D，选项B正确，A、C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 5.(多选)如图所示，竖直向下的匀强磁场中，有一个带铜轴的铜盘，用铜刷把盘边缘和轴连接，外接一电流表，当铜盘按图示匀速转动，则 (　 　) A. 中有a→b的电流 B. 中有b→a的电流 C.盘面磁通量不变，不产生感应电流 D.有从盘边缘向盘中心的电流 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 BD 54 沿铜盘半径方向的“铜棒”切割磁感线，由右手定则可判定选项B、D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6.如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向， ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作 用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到金属棒 完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则 ab棒在上述过程中(　　) A.感应电流方向是b→a B.感应电流方向是a→b C.感应电流方向先是b→a，后是a→b D.感应电流方向先是a→b，后是b→a 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 56 由几何知识可知，在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，穿过三角形aOb的磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，感应电流方向先是b→a，后是a→b，C项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 7.有一电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正 接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，试将正确答案 填写在横线上。 (1)图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为____________(选填 “偏向正极”或“偏向负极”)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 偏向正极 (1)磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增大，原磁场方向向下，根据楞次定律及安培定则知感应电流方向俯视为逆时针方向，从正接线柱流入电流计，指针偏向正极。 58 (2)图乙中磁铁下方的极性是____________(选填“N极” 或“S极”)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 S极 (2)由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，磁铁下方的极性为S极。 59 (3)图丙中磁铁的运动方向是____________(选填“向 上”或“向下”)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 向上 (3)通过线圈的磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁铁向上运动。 60 (4)图丁中线圈从上向下看电流方向是____________(选填 “顺时针”或“逆时针”)。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 顺时针 (4)磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增大，原磁场方向向上，根据楞次定律知感应电流方向俯视为顺时针方向。 61 [B组　综合强化练] 8.如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形。设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形 变的过程中(　　) A.线圈中将产生abcd方向的感应电流 B.线圈中将产生adcb方向的感应电流 C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb D.线圈中无感应电流产生 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 62 由几何知识知，周长相等的几何图形中，圆的面积最大，当线圈由圆形变成正方形时磁通量变小，根据楞次定律和安培定则知在线圈中将产生abcd方向的感应电流，故A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9.如图所示，导线框abcd与直导线在同一平面内， 直导线通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直 导线的过程中，线框中感应电流的方向是(　　) A.先abcd，后dcba，再abcd B.先abcd，后dcba C.始终dcba D.先dcba，后abcd，再dcba 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 64 线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，穿过线 框的向外的磁通量增大，根据楞次定律及安培定则 知线框中感应电流的方向为dcba。在线框的cd边跨 过直导线后，如图所示，根据右手定则知ab边产生 的感应电流方向为a→b，cd边产生的感应电流方向 为c→d。线框全部跨过直导线后，随着线框向右运动，穿过线框的向内的磁通量减小，根据楞次定律及安培定则知线框中感应电流的方向为dcba，故选项D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 10.(2024·四川眉山高二检测)如图所示，一三角形金属线圈水平放置在桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向上，MN与线圈AB边共线，MN与线圈在同一个平面上。在线圈以MN为轴转过180°的过程中，下列关于 线圈中电流方向的说法正确的是(　　) A.始终为A→B→C→A B.始终为C→B→A→C C.先由A→B→C→A再由C→B→A→C D.先由C→B→A→C再由A→B→C→A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 66 在线圈以MN为轴翻转0~90°的过程中，穿过线圈 正面向外的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的 磁场垂直桌面向上，由安培定则可知感应电流方 向为C→B→A→C;线圈以MN为轴翻转90°~180° 的过程中，穿过线圈反面向外的磁通量逐渐增加， 则感应电流产生的磁场垂直于桌面向下，由安培定则可知感应电流方向仍为C→B→A→C，A、C、D错误，B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11.如图所示，固定于水平面上的金属框架CDEF处 在垂直纸面向里的匀强磁场中，金属棒MN沿框架 以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为 B0，此时刻MN到达的位置使MDEN构成一个边长 为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出B与t的关系式。 答案：B＝ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 68 要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线框平面 的磁通量不发生变化，在t＝0时刻，穿过线框平面 的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2 设t时刻的磁感应强度为B，此时刻穿过线框平面的 磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt) 由Φ1＝Φ2得B＝。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 [C组　培优选做练] 12.(多选)如图所示，A是用毛皮摩擦过的橡胶圆形环，由于它的转动，使得金属环B中产生了如图所示方向的感应电流，则A环的转动情况为 (　 　) A.顺时针匀速转动 B.逆时针加速转动 C.逆时针减速转动 D.顺时针减速转动 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 BD 70 B环中感应电流为逆时针，根据安培定则判断可知， 感应电流的磁场为垂直纸面向外。用毛皮摩擦过的 橡胶圆形环带负电，根据楞次定律，要想产生这样 的磁场，可能是A环旋转时产生一个垂直纸面向外 减弱的磁场或者产生一个垂直纸面向里增强的磁场，又知负电荷的运动方向与电流方向相反，则可知B、D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 $$