第2章 第1节 感应电流的方向-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二物理选择性必修第二册教师用书（粤教版2019）

第一节　感应电流的方向 ［学习目标］　1.通过实验探究电流计指针的偏转方向与通入电流方向的关系。2.通过实验探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系（重点）。3.理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律判断感应电流的方向（重难点）。4.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）。 一、探究影响感应电流方向的因素 1.实验目的 （1）探究感应电流方向与哪些因素有关。 （2）学习掌握利用电流计判断感应电流方向的方法。 2.实验器材 电流计、导线、螺线管、条形磁铁。 3.探究思路 （1）提出问题：感应电流方向与什么因素有关？ （2）进行猜想：影响感应电流方向的因素是磁极朝向和磁极运动的方向。 （3）寻找证据：磁极朝向和磁极运动的方向可直接观测到，感应电流的方向可转化为记录电流计指针的偏转方向。 4.实验步骤 （1）确定电流计指针偏转方向与通入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出，指针就向哪一侧偏转，即左进右偏，右进左偏。（指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流计都是这样的） （2）观察螺线管上漆包线的绕向。 （3）将电流计与螺线管按如图所示连接好，依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况，填入表中。 ①把条形磁铁的N极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出； ②把条形磁铁的S极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。 5.实验现象记录与分析 条形磁铁的运动情况 N极朝下插入线圈 N极朝下从线圈中拔出 S极朝下插入线圈 S极朝下从线圈中拔出 实验操作 图示 甲 乙 丙 丁 原磁场的 方向 向下 原磁通量Φ的变化 增大 电流表指针的偏转方向 右偏 线圈中感应电流的方向 b→a 感应电流磁场的方向 向上 根据上表记录，得到下述结果： 甲、丙两种情况下，穿过螺线管的磁通量都增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；乙、丁两种情况下，穿过螺线管的磁通量都减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。 6.实验结论：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 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。 （1）将图中所缺导线补充完整。 （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，进行下述操作时可能出现的情况是： ①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵敏电流计指针将　　　　（选填“左偏”“不偏”或“右偏”）。  ②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”）。  （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）。  （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 答案　（1）见解析图　（2）①右偏　②左偏　（3）B　（4）B 解析　（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）①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，将线圈A迅速插入线圈B中时，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏； ②线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左滑动时，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，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。 二、楞次定律 1.内容：闭合回路中感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 2.从能量角度理解楞次定律 感应电流的方向符合楞次定律是能量守恒定律的必然结果，当条形磁铁插入线圈或从线圈中拔出时，推力或拉力做功，将其他形式的能量转化为线圈中的电能。 3.理解楞次定律中“阻碍”的含义 （1）谁阻碍——感应电流产生的磁场。 （2）阻碍谁——阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 （3）如何阻碍——当原磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。 （4）阻碍效果——阻碍并不是（填“是”或“不是”）阻止。只是延缓了磁通量的变化，这种变化还将继续进行。 例2　（2023·深圳市东北师范大学附属中学高二月考）如图所示，长直导线MN中通有竖直向上的恒定电流I，其附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。则下列说法中正确的是（　　） A.将矩形线圈向上平移，线圈内产生A→D→C→B→A方向的感应电流 B.将矩形线圈向下平移，线圈内产生A→D→C→B→A方向的感应电流 C.将矩形线圈向左平移，线圈内产生A→B→C→D→A方向的感应电流 D.将矩形线圈向右平移，线圈内产生A→B→C→D→A方向的感应电流 答案　D 解析　根据安培定则可知，线圈所在位置的磁场方向垂直纸面向里，且离导线越近的位置磁感应强度越大，当线圈向上或向下平移时，线圈内的磁通量不发生变化，故不产生感应电流；当线圈向左平移时，线圈内的磁通量增大，根据楞次定律可判断，线圈内的感应电流的方向为A→D→C→B→A；当线圈向右平移时，线圈内的磁通量减小，根据楞次定律可判断，线圈内的感应电流的方向为A→B→C→D→A，故选D。 应用楞次定律的一般解题步骤 1.确定研究对象：哪个闭合回路； 2.确定闭合回路中原磁场的方向； 3.确定穿过闭合回路的磁通量如何变化； 4.根据楞次定律判断感应电流磁场的方向； 5.由安培定则最终确定感应电流的方向。 例3　如图甲所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁感应强度为B的磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。设磁场垂直桌面向上为正方向，则金属线圈中感应电流的方向（从上向下看）（　　） A.0~t1的时间内为逆时针方向 B.t1~t2的时间内为顺时针方向 C.t2~t3的时间内为顺时针方向 D.t3~t4的时间内为顺时针方向 答案　D 解析　0~t1的时间内，穿过线圈的磁通量增加，且原磁场的方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则可得，感应电流的方向为顺时针方向，故A错误；t1~t2的时间内，磁通量向上减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流为逆时针方向，故B错误；t2~t3的时间内，磁通量向下增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，所以感应电流为逆时针方向，故C错误；t3~t4的时间内，磁通量向下减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流为顺时针方向，故D正确。 三、右手定则 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I的方向。 （2）感应电流I的方向、原磁场磁感应强度B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间满足什么关系？（阅读课本并伸开右手做一做） 答案　（1）感应电流的方向为a→d→c→b→a。 （2）满足右手定则。 1.右手定则：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；让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，这时其余四指所指的方向就是感应电流的方向。 2.两点说明：（1）大拇指所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。电源内部电流由低电势到高电势，故四指指向高电势端。 例4　如图所示，边长为d的正方形线圈，从位置A开始向右运动，并穿过宽度为L（L>d）的匀强磁场区域到达位置B，则（　　） A.整个过程，线圈中始终有感应电流 B.整个过程，线圈中始终没有感应电流 C.线圈进入磁场和离开磁场的过程中，有感应电流，方向都是逆时针方向 D.线圈进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向 答案　D 解析　在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，线圈完全在磁场中运动时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，选项A、B错误；由右手定则可知，线圈进入磁场的过程中，感应电流沿逆时针方向，线圈离开磁场的过程中，感应电流沿顺时针方向，选项C错误，D正确。 楞次定律与右手定则的比较 　　　规律 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 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 联系 右手定则是楞次定律的特例 课时对点练　［分值：100分］ 1~7题每题8分，共56分 考点一　影响感应电流方向的因素 1.（8分）有一灵敏电流计，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，将磁铁从线圈上方插入或拔出，如图所示。请完成下列填空： （1）（2分）图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为　　　　　　　　（填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”）。  （2）（2分）图乙中磁铁下方的极性是　　　　（填“N极”或“S极”）。  （3）（2分）图丙中磁铁的运动方向是　　　　（填“向上”或“向下”）。  （4）（2分）图丁中线圈从上向下看的电流方向是　　　（填“顺时针”或“逆时针”）。  答案　（1）偏向正接线柱　（2）S极　（3）向上　（4）逆时针 解析　（1）由题图甲可知，磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，则线圈中感应电流产生的磁场方向向上，则线圈中感应电流方向（从上向下看）为逆时针方向，即电流从正接线柱流入电流计，指针偏向正接线柱。 （2）由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，即线圈中感应电流方向（从上向下看）为顺时针方向，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又知原磁场穿过线圈的磁通量增加，则原磁场方向向上，故磁铁下方的极性为S极。 （3）由题图丙可知，原磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向下，则可知原磁场穿过线圈的磁通量减小，磁铁向上运动。 （4）由题图丁可知，磁铁向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，则可知感应电流产生的磁场方向向上，感应电流方向（从上向下看）为逆时针方向。 2.（8分）某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素。 （1）（2分）图（a）中，将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，出现的现象是　　　　。  A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）（2分）通过实验得知：当电流从图（b）中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁铁　　　　（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。  （3）（4分）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图（c）的电路，请用实线完成其余部分电路的连接。 答案　（1）B　（2）向上　（3）见解析图 解析　（1）将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，则线圈中产生的感应电流方向相反，两个二极管相继分别导通，出现的现象是灯泡A、B交替短暂发光，故选B。 （2）通过实验得知：当电流从题图（b）中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当电流计指针向右偏转时，螺线管中产生的感应电流从上往下看为顺时针方向，根据楞次定律可知，磁铁向上运动。 （3）连线如图。 考点二　楞次定律 3.如图甲所示，有一闭合线圈，磁场方向垂直于线圈平面向里（为正方向），当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在0~2t0时间内，线圈中感应电流的方向（　　） A.一直顺时针 B.一直逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 答案　A 解析　在0~t0时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向垂直线圈向里，所以感应电流的方向为顺时针方向；同理可得t0~2t0时间内感应电流的方向也为顺时针方向，故A正确。 4.（多选）（2023·江门市高二期末）如图所示，电阻R与水平放置的线圈M相连，M放在垂直于环面的匀强磁场（未画出）中。要使流经电阻R的电流方向为由a到b，关于线圈M中磁场的方向及变化，下列说法正确的是（　　） A.垂直环面向上，减弱 B.垂直环面向上，增强 C.垂直环面向下，减弱 D.垂直环面向下，增强 答案　BC 解析　由题知，要使流经电阻R的电流方向为由a到b，根据安培定则可知，感应电流产生的磁场垂直环面向下，由楞次定律可知原磁场可能是垂直环面向上，不断增强，或者是垂直环面向下，不断减弱，B、C正确。 5.如图所示，虚线为区域 Ⅰ 和区域 Ⅱ 的分界线，区域 Ⅰ 有垂直纸面向外的匀强磁场，区域 Ⅱ 有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，把正方形线框从区域 Ⅰ 拉到区域 Ⅱ 过程中，线框中的电流方向为（　　） A.顺时针 B.逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 答案　B 解析　由题意，正方形线框从区域 Ⅰ 拉到区域 Ⅱ 过程中，穿过线框的磁通量先垂直纸面向外减小，后垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知线框中的感应电流方向一直为逆时针，故选B。 考点三　右手定则 6.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 答案　B 解析　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。 7.（多选）（2023·普宁市大长陇中学高二期末）如图表示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，其中能产生由b到a的感应电流的是（　　） 答案　BCD 解析　根据右手定则，可知选项A图中感应电流方向由a到b，故A错误；选项B图中导体ab向纸外运动，根据右手定则，感应电流方向由b到a，故B正确；选项C图中根据楞次定律，可知闭合电路中磁通量减少，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，故感应电流方向由b到a，故C正确；选项D图中导体ab切割磁感线，根据右手定则可知，导体ab中电流由b到a，故D正确。 8~10题每题10分，共30分 8.（多选）（2023·湛江市崇文实验学校月考）磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环B水平放在磁铁A上方，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方，则（　　） A.在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失 B.在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在 C.若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向（从上往下看） D.若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向（从上往下看） 答案　BC 解析　在B放入磁场的过程中，穿过B的磁通量增加，B中将产生感应电流，因为B是超导体，没有电阻，不消耗能量，所以稳定后感应电流仍存在，A错误，B正确；若A的N极朝上，在B放入磁场的过程中，穿过B向上的磁通量增加，根据楞次定律可判断B中感应电流的方向为顺时针方向（从上往下看），C正确，D错误。 9.如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　） A.闭合开关K后，把R的滑片右移 B.闭合开关K后，把P中的铁芯从左边抽出 C.闭合开关K后，把Q靠近P D.闭合开关K后，把开关K断开 答案　C 解析　闭合开关K后，把R的滑片右移，Q中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线电流方向向上，故A错误；闭合开关K后，将P中的铁芯从左边抽出，Q中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线电流方向向上，故B错误；闭合开关，将Q靠近P，Q中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，左边导线的电流向下，故C正确；闭合开关K后，Q中的磁场方向从左向右，把开关K断开的瞬间，Q中的磁场突然消失，根据楞次定律，左边导线电流方向向上，故D错误。 10.（2023·广州市第七中学高二期末）如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流正方向为从a到b，在0~t2这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则下列说法正确的是（　　） A.0~t2这段时间内穿过铝环的磁通量一直在减小 B.从左向右看，铝环中感应电流的方向始终为顺时针 C.t1时铝环无感应电流 D.从左向右看，铝环中感应电流的方向始终为逆时针 答案　B 解析　M处于通电线圈的磁场中，磁通量变化取决于线圈中电流的变化；0~t1这段时间内线圈中电流减小，穿过铝环的磁通量在减小；t1~t2这段时间内线圈中电流反向增大，穿过铝环的反向的磁通量在增大。t1时线圈中电流处于变化状态，铝环中磁通量处于变化状态，有感应电流，A、C错误；根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流是从a流向b，由安培定则可知，通电线圈的磁场的方向水平向右，则穿过铝环的磁场水平向右，0~t1时间内，由于电流减小，所以穿过铝环磁通量变小，根据楞次定律及安培定则可得，铝环中的感应电流方向为顺时针（从左向右看）；当电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，穿过铝环的磁场水平向左，t1~t2时间内，由于电流增大，则穿过铝环的磁通量增加，根据楞次定律及安培定则可得，铝环中感应电流方向为顺时针（从左向右看），故铝环中感应电流方向始终为顺时针，B正确，D错误。 　（14分） 11.如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关进行连接。该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从右接线柱流入电流表时，指针向右偏转。其中A线圈绕法如图乙所示，B线圈绕法如图丙所示。开关闭合，线圈A放在线圈B中。下列说法正确的是（　　） A.断开开关的瞬间，电流表指针将向右偏转 B.将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针将向左偏转 C.当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向左偏转 D.当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转 答案　B 解析　由安培定则可知，A线圈中的磁场方向向上，断开开关的瞬间，B线圈中磁通量减小，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向向上，B线圈中的感应电流由c流向d，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，A错误；将线圈A从线圈B中拔出时，B线圈中磁通量减小，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向向上，B线圈中的感应电流由c流向d，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，B正确；当滑动变阻器的滑片向左加速或向左匀速滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻都减小，电路中的电流增大，A线圈中的磁场方向向上，B线圈中向上的磁通量增大，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向向下，B线圈中感应电流由d流向c，电流从右接线柱流入电流表，电流表指针将向右偏转，C、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$ DIERZHANG 第二章 第一节　感应电流的方向 1 1.通过实验探究电流计指针的偏转方向与通入电流方向的关系。 2.通过实验探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系(重点)。 3.理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律判断感应电流的方向(重难点)。 4.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)。 学习目标 2 一、探究影响感应电流方向的因素 二、楞次定律 课时对点练 内容索引 三、右手定则 3 探究影响感应电流方向的因素 一 4 1.实验目的 (1)探究感应电流方向与哪些因素有关。 (2)学习掌握利用电流计判断感应电流方向的方法。 2.实验器材 电流计、导线、螺线管、条形磁铁。 3.探究思路 (1)提出问题：感应电流方向与什么因素有关？ (2)进行猜想：影响感应电流方向的因素是磁极朝向和磁极运动的方向。 (3)寻找证据：磁极朝向和磁极运动的方向可直接观测到，感应电流的方向可转化为记录电流计指针的偏转方向。 4.实验步骤 (1)确定电流计指针偏转方向与通入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出，指针就向哪一侧偏转，即左进右偏，右进左偏。(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流计都是这样的) (2)观察螺线管上漆包线的绕向。 (3)将电流计与螺线管按如图所示连接好，依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况，填入表中。 ①把条形磁铁的N极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出； ②把条形磁铁的S极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。 5.实验现象记录与分析 条形磁铁的运动情况 N极朝下插入线圈 N极朝下从线圈中拔出 S极朝下插入线圈 S极朝下从线圈中拔出 实验操作图示   甲   乙   丙   丁 原磁场的方向 向下       条形磁铁的运动情况 N极朝下插入线圈 N极朝下从线圈中拔出 S极朝下插入线圈 S极朝下从线圈中拔出 原磁通量Φ的变化 增大       电流表指针的偏转方向 右偏       线圈中感应电流的方向 b→a       感应电流磁场的方向 向上       根据上表记录，得到下述结果： 甲、丙两种情况下，穿过螺线管的磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 ，阻碍磁通量的增加；乙、丁两种情况下，穿过螺线管的磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 ，阻碍磁通量的减少。 6.实验结论： 总要 引起感应电流的 。 增加 相反 减少 相同 感应电流的磁场 阻碍 磁通量的变化 　如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 (1)将图中所缺导线补充完整。 例1 答案　见解析图　 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，进行下述 操作时可能出现的情况是： ①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵 敏电流计指针将　　　(选填“左偏”“不偏”或“右偏”)。  右偏 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，将线圈A迅速插入线圈B中时，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏； ②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 线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左滑动时，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 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 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。 返回 楞次定律 二 17 1.内容：闭合回路中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 感应电流的方向符合楞次定律是 定律的必然结果，当条形磁铁插入线圈或从线圈中拔出时，推力或拉力做功，将其他形式的能量转化为线圈中的 能。 3.理解楞次定律中“阻碍”的含义 (1)谁阻碍—— 。 (2)阻碍谁—— 。 阻碍 磁通量的变化 能量守恒 电 感应电流产生的磁场 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 (3)如何阻碍——当原磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向 ；当原磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向_____。 (4)阻碍效果——阻碍并 (填“是”或“不是”)阻止。只是延缓了磁通量的变化，这种变化还将继续进行。 相反 相同 不是 　(2023·深圳市东北师范大学附属中学高二月考)如图所示，长直导线MN中通有竖直向上的恒定电流I，其附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。则下列说法中正确的是 A.将矩形线圈向上平移，线圈内产生A→D→C→B→A 方向的感应电流 B.将矩形线圈向下平移，线圈内产生A→D→C→B→A 方向的感应电流 C.将矩形线圈向左平移，线圈内产生A→B→C→D→A方向的感应电流 D.将矩形线圈向右平移，线圈内产生A→B→C→D→A方向的感应电流 例2 √ 根据安培定则可知，线圈所在位置的磁场方向垂直纸 面向里，且离导线越近的位置磁感应强度越大，当线 圈向上或向下平移时，线圈内的磁通量不发生变化， 故不产生感应电流；当线圈向左平移时，线圈内的磁 通量增大，根据楞次定律可判断，线圈内的感应电流 的方向为A→D→C→B→A；当线圈向右平移时，线圈内的磁通量减小，根据楞次定律可判断，线圈内的感应电流的方向为A→B→C→D →A，故选D。 应用楞次定律的一般解题步骤 1.确定研究对象：哪个闭合回路； 2.确定闭合回路中原磁场的方向； 3.确定穿过闭合回路的磁通量如何变化； 4.根据楞次定律判断感应电流磁场的方向； 5.由安培定则最终确定感应电流的方向。 总结提升 　如图甲所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁感应强度为B的磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。设磁场垂直桌面向上为正方向，则金属线圈中感应电流的方向(从上向下看) A.0~t1的时间内为逆时针方向 B.t1~t2的时间内为顺时针方向 C.t2~t3的时间内为顺时针方向 D.t3~t4的时间内为顺时针方向 例3 √ 0~t1的时间内，穿过线圈的磁通量增加，且原磁场的方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则可得，感应电流的方向为顺时针方向，故A错误； t1~t2的时间内，磁通量向上减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流为逆时针方向，故B错误； t2~t3的时间内，磁通量向下增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，所以感应电流为逆时针方向，故C错误； t3~t4的时间内，磁通量向下减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流为顺时针方向，故D正确。 返回 右手定则 三 26 如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。 答案　感应电流的方向为a→d→c→b→a。 (1)请用楞次定律判断感应电流I的方向。 答案　满足右手定则。 (2)感应电流I的方向、原磁场磁感应强度B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间满足什么关系？(阅读课本并伸开右手做一做) 1.右手定则：伸开 ，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；让磁感线垂直穿入手心， 指向导体运动的方向，这时其余 所指的方向就是感应电流的方向。 2.两点说明：(1)大拇指所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 。电源内部电流由低电势到高电势，故四指指向高电势端。 梳理与总结 右手 拇指 四指 电源 　如图所示，边长为d的正方形线圈，从位置A开始向右运动，并穿过宽度为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B，则 A.整个过程，线圈中始终有感应电流 B.整个过程，线圈中始终没有感应电流 C.线圈进入磁场和离开磁场的过程中，有感应电流，方向都是逆时针方向 D.线圈进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开磁场的 过程中，感应电流的方向为顺时针方向 例4 √ 在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通 量发生变化，有感应电流产生，线圈完全在磁场中 运动时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产 生，选项A、B错误； 由右手定则可知，线圈进入磁场的过程中，感应电流沿逆时针方向，线圈离开磁场的过程中，感应电流沿顺时针方向，选项C错误，D正确。 楞次定律与右手定则的比较 总结提升 　　　规律 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 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 联系 右手定则是楞次定律的特例 返回 课时对点练 四 32 考点一　影响感应电流方向的因素 1.有一灵敏电流计，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，将磁铁从线圈上方插入或拔出，如图所示。请完成下列填空： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 基础对点练 (1)图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为　　　　　　　(填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”)。  偏向正接线柱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 由题图甲可知，磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，则线圈中感应电流产生的磁场方向向上，则线圈中感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向，即电流从正接线柱流入电流计，指针偏向正接线柱。 (2)图乙中磁铁下方的极性是　　　(填“N极”或“S极”)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 S极 由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，即线圈中感应电流方向(从上向下看)为顺时针方向，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又知原磁场穿过线圈的磁通量增加，则原磁场方向向上，故磁铁下方的极性为S极。 (3)图丙中磁铁的运动方向是　　　(填“向上”或“向下”)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 向上 由题图丙可知，原磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向下，则可知原磁场穿过线圈的磁通量减小，磁铁向上运动。 (4)图丁中线圈从上向下看的电流方向是　　 　(填“顺时针”或“逆时针”)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 逆时针 由题图丁可知，磁铁向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，则可知感应电流产生的磁场方向向上，感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向。 2.某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素。 (1)图(a)中，将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，出现的现象是　 　。  A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，则线圈中产生的感应电流方向相反，两个二极管相继分别导通，出现的现象是灯泡A、B交替短暂发光，故选B。 (2)通过实验得知：当电流从图(b)中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁铁　　　(选填“向上”或“向下”)运动时，电流计指针向右偏转。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 向上 通过实验得知：当电流从题图(b)中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当电流计指针向右偏转时，螺线管中产生的感应电流从上往下看为顺时针方向，根据楞次定律可知，磁铁向上运动。 (3)为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图(c)的电路，请用实线完成其余部分电路的连接。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案　见解析图 连线如图。 考点二　楞次定律 3.如图甲所示，有一闭合线圈，磁场方向垂直于线圈平面向里(为正方向)，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在0~2t0时间内，线圈中感应电流的方向 A.一直顺时针 B.一直逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 在0~t0时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向垂直线圈向里，所以感应电流的方向为顺时针方向；同理可得t0~2t0时间内感应电流的方向也为顺时针方向，故A正确。 4.(多选)(2023·江门市高二期末)如图所示，电阻R与水平放置的线圈M相连，M放在垂直于环面的匀强磁场(未画出)中。要使流经电阻R的电流方向为由a到b，关于线圈M中磁场的方向及变化，下列说法正确的是 A.垂直环面向上，减弱 B.垂直环面向上，增强 C.垂直环面向下，减弱 D.垂直环面向下，增强 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 由题知，要使流经电阻R的电流方向为由a到b，根据安培定则可知，感应电流产生的磁场垂直环面向下，由楞次定律可知原磁场可能是垂直环面向上，不断增强，或者是垂直环面向下，不断减弱，B、C正确。 √ 5.如图所示，虚线为区域Ⅰ和区域Ⅱ的分界线，区域Ⅰ有垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅱ有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，把正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，线框中的电流方向为 A.顺时针 B.逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 由题意，正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，穿过线框的磁通量先垂直纸面向外减小，后垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知线框中的感应电流方向一直为逆时针，故选B。 考点三　右手定则 6.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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 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。 7.(多选)(2023·普宁市大长陇中学高二期末)如图表示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，其中能产生由b到a的感应电流的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 根据右手定则，可知选项A图中感应电流方向由a到b，故A错误； 选项B图中导体ab向纸外运动，根据右手定则，感应电流方向由b到a，故B正确； 选项C图中根据楞次定律，可知闭合电路中磁通量减少，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，故感应电流方向由b到a，故C正确； 选项D图中导体ab切割磁感线，根据右手定则可知，导体ab中电流由b到a，故D正确。 8.(多选)(2023·湛江市崇文实验学校月考)磁悬浮高速列车在我国上海已 投入运行数年。如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环B水平放在磁铁A上方， 它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方，则 A.在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失 B.在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在 C.若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看) D.若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 能力综合练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 在B放入磁场的过程中，穿过B的磁通量增加，B中将产生感 应电流，因为B是超导体，没有电阻，不消耗能量，所以稳 定后感应电流仍存在，A错误，B正确； 若A的N极朝上，在B放入磁场的过程中，穿过B向上的磁通 量增加，根据楞次定律可判断B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)，C正确，D错误。 9.如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有 A.闭合开关K后，把R的滑片右移 B.闭合开关K后，把P中的铁芯从左边抽出 C.闭合开关K后，把Q靠近P D.闭合开关K后，把开关K断开 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 闭合开关K后，把R的滑片右移，Q中的磁场方向 从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线 电流方向向上，故A错误； 闭合开关K后，将P中的铁芯从左边抽出，Q中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线电流方向向上，故B错误； 闭合开关，将Q靠近P，Q中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，左边导线的电流向下，故C正确； 闭合开关K后，Q中的磁场方向从左向右，把开关K断开的瞬间，Q中的磁场突然消失，根据楞次定律，左边导线电流方向向上，故D错误。 10.(2023·广州市第七中学高二期末)如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流正方向为从a到b，在0~t2这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则下列说法正确的是 A.0~t2这段时间内穿过铝环的磁通量一直在减小 B.从左向右看，铝环中感应电流的方向始终为 顺时针 C.t1时铝环无感应电流 D.从左向右看，铝环中感应电流的方向始终为逆时针 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 M处于通电线圈的磁场中，磁通量变化取决 于线圈中电流的变化；0~t1这段时间内线圈 中电流减小，穿过铝环的磁通量在减小；t1 ~t2这段时间内线圈中电流反向增大，穿过铝环的反向的磁通量在增大。t1时线圈中电流处于变化状态，铝环中磁通量处于变化状态，有感应电流，A、C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当 电流是从a流向b，由安培定则可知，通电线圈 的磁场的方向水平向右，则穿过铝环的磁场水 平向右，0~t1时间内，由于电流减小，所以穿过铝环磁通量变小，根据楞次定律及安培定则可得，铝环中的感应电流方向为顺时针(从左向右看)；当电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，穿过铝环的磁场水平向左，t1~t2时间内，由于电流增大，则穿过铝环的磁通量增加，根据楞次定律及安培定则可得，铝环中感应电流方向为顺时针(从左向右看)，故铝环中感应电流方向始终为顺时针，B正确，D错误。 11.如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关进行连接。该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从右接线柱流入电流表时，指针向右偏转。其中A线圈绕法如图乙所示，B线圈绕法如图丙所示。开关闭合，线圈A放在线圈B中。下列说法正确的是 A.断开开关的瞬间，电流表指针将向右偏转 B.将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针将 向左偏转 C.当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向左偏转 D.当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 尖子生选练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 由安培定则可知，A线圈中的磁场方向向 上，断开开关的瞬间，B线圈中磁通量减 小，由楞次定律可知，B线圈中感应电流 的磁场方向向上，B线圈中的感应电流由c流向d，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，A错误； 将线圈A从线圈B中拔出时，B线圈中磁通量减小，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向向上，B线圈中的感应电流由c流向d，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 当滑动变阻器的滑片向左加速或向左匀速 滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻都减 小，电路中的电流增大，A线圈中的磁场 方向向上，B线圈中向上的磁通量增大，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向向下，B线圈中感应电流由d流向c，电流从右接线柱流入电流表，电流表指针将向右偏转，C、D错误。 返回 BENKEJIESHU 本课结束 $$