第二章 专题提升六 楞次定律与“三定则”的综合应用-【金版教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册创新导学案word（人教版）

该高中物理导学案聚焦楞次定律与“三定则”的综合应用，通过对比表格梳理安培定则、左手定则、右手定则及楞次定律的适用场合与因果关系，结合示意图明确方向判断逻辑，搭建从“因电生磁”“因动生电”到“磁通量变化生电”的知识支架，帮助学生构建电磁相互作用的物理观念。 资料以“规律口诀+例题解析+分题型训练”为特色，提炼“增反减同”“来拒去留”等推论简化判断过程，通过演绎推理关联能量守恒定律，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力，课后分层作业覆盖综合应用与推论拓展，助力学生自主深化理解，提升解决复杂电磁问题的能力。

物理　选择性必修 第二册 RJ 专题提升六　楞次定律与“三定则”的综合应用 提升　“三定则一定律”的综合应用 1．安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较 比较项目 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 适用场合 判断电流产生的磁场的方向 判断通电导线在磁场中所受安培力的方向；判断运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向 判断导体切割磁感线时产生的感应电流的方向 判断回路中磁通量变化时产生的感应电流的方向 因果关系 因电而生磁(I→B) 因电而受力(I、B→F安，v、B→F洛) 因动而生电(v、B→I感) 因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感) 2.“三定则”方向的关系 定则名称 定则示意图 共同点 区别 安培定则(右手螺旋定则) 一个量沿大拇指所指的方向，另一个量必以大拇指所在直线为轴顺时针旋转(沿直线箭头的方向看) 大拇指指向磁场的方向 大拇指指向电流的方向 左手定则 磁感线都从掌心垂直进入，四指都指向电流(正电荷运动)的方向 大拇指指向安培力(洛伦兹力)的方向 右手定则 大拇指指向导体棒切割磁感线运动的方向 说明：根据左手定则和能量守恒定律，应用演绎推理的方法即可推导出：电磁感应现象中的感应电流方向，必遵从右手定则。右手定则中v的方向与左手定则中F的方向相反，是能量守恒定律的必然结果。 (多选)如图所示，线圈与两条光滑平行金属导轨放在水平面上，两者在a、b点连接，金属棒PQ垂直放在导轨上，线圈右侧有方向竖直向下的匀强磁场。从某时刻开始，在线圈中加从Q到P方向增强的磁场，则下列说法正确的是(　　) A．PQ中电流从P到Q B．PQ中电流从Q到P C．PQ开始向左运动 D．PQ开始向右运动 [解析]　线圈中有从Q到P方向增强的磁场，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场与原磁场方向相反，根据安培定则，线圈中的感应电流方向为从a到b，则PQ中电流从Q到P，A错误，B正确；根据左手定则可知，PQ所受安培力水平向左，则PQ开始向左运动，C正确，D错误。 [答案]　BC “三定则一定律”的应用技巧 (1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。 (2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向，再用左手定则确定安培力方向。 [跟进训练]　(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是(　　) A．导体棒AB内有电流通过，方向是B→A B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒AB的作用力向左 答案：AD 解析：AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可知，AB中感应电流的方向为B→A，AB相当于电源，且A为正极，CD为外电路的一部分，则导体棒CD内有电流通过，方向是D→C，故A正确，B错误。由左手定则可知，磁场对导体棒CD的作用力向右，对导体棒AB的作用力向左，故C错误，D正确。 提升　楞次定律的推论及其应用 楞次定律指出：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(即原磁场的磁通量)的变化。感应电流对原磁场磁通量变化的阻碍是各种各样的，主要有以下形式： 1．感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化——增反减同 (1)分析：如图甲所示，根据楞次定律，当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。 (2)结论口诀：“增反减同”。 2．线圈运动阻碍磁体的相对运动——来拒去留 (1)分析：如图乙所示，磁体运动使线圈回路中产生感应电流时，线圈会受到磁体磁场的安培力而运动。当磁体靠近线圈时，线圈会受到磁体的斥力而向远离磁体的方向运动，阻碍磁通量的增大；当磁体远离线圈时，线圈会受到磁体的引力而向靠近磁体的方向运动，阻碍磁通量的减小。 (2)结论口诀：“来拒去留”。 3．线圈回路面积变化阻碍原磁通量的变化——增缩减扩 (1)分析：如图丙所示，弹性线圈回路中产生感应电流时，线圈各部分会受到磁体磁场的安培力而使线圈面积变化。当穿过线圈的磁通量增大时，线圈各部分受到原磁场的安培力向内而使线圈面积缩小，阻碍磁通量的增大；当穿过线圈的磁通量减小时，线圈各部分受到原磁场的安培力向外而使线圈面积扩大，阻碍磁通量的减小。 (2)结论口诀：“增缩减扩”。 4．线圈运动阻碍原磁通量的变化——增离减靠 (1)分析：如图丁所示，A中电流大小变化引起磁场强弱变化，从而使B线圈回路中产生感应电流时，B线圈会受到A磁场的安培力而运动。当A的磁场增强时，B线圈会受到斥力而向远离A的方向运动，阻碍磁通量的增大；当A的磁场减弱时，B线圈会受到引力而向靠近A的方向运动，阻碍磁通量的减小。 (2)结论口诀：“增离减靠”。 推论“来拒去留”“增缩减扩”“增离减靠”是根据“三定则一定律”在一定条件下推导出来的，对某些情况可能不适用，需要注意分析，但楞次定律是普遍适用的。例如，如图所示，b环中电流在b环内的磁通量为Φ1，在a环与b环之间环形区域的磁通量为Φ2，则穿过a环的磁通量Φ＝Φ1－Φ2，b环中电流减小时，穿过a环的磁通量减小，a环面积有缩小的趋势，以阻碍磁通量的减小，不遵从“增缩减扩”的规律，而是遵从“增扩减缩”的规律。 (多选)如图所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环(实线表示铝环外侧，虚线表示铝环内侧)，直至从右侧穿出的过程中，下列说法正确的是(　　) A．磁体从左侧靠近铝环时，铝环外侧电流从上向下 B．磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动 C．磁体从右侧远离铝环时，铝环外侧电流从上向下 D．磁体从右侧远离铝环时，铝环向左摆动 [解析]　磁体从左侧靠近铝环时，在铝环中产生感应电流，根据楞次定律的推论“增反减同”可知，铝环外侧电流从下向上，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，因感应电流而受到的安培力必定阻碍磁体的靠近，铝环向右摆动，A错误，B正确；当磁体从右侧远离铝环时，根据楞次定律的推论“增反减同”可知，铝环外侧电流从上向下，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，因感应电流而受到的安培力阻碍磁体的远离，铝环向右摆动，C正确，D错误。 [答案]　BC 如图所示的磁场中有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环，现在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置，从左向右看，感应电流方向和圆环变形趋势正确的是(　　) A．顺时针，扩张趋势 　 B．顺时针，收缩趋势 C．逆时针，扩张趋势 　 D．逆时针，收缩趋势 [解析]　圆环由A位置水平向右移到B位置的过程中，向右穿过圆环的磁通量减少，根据楞次定律可知，圆环中感应电流的磁场方向向右，由安培定则可知，圆环中感应电流方向是顺时针方向(从左向右看)，根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，圆环有扩张趋势，故A正确。 [答案]　A 一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是(　　) A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间 C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时 D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时 [解析]　金属环N向左运动，是向磁通量增大的方向运动，说明穿过金属环N的磁通量在减小，说明线圈M中的电流在减小，故C正确，A、B、D错误。 [答案]　C 课后课时作业 题型一　“三定则一定律”的综合应用 1．(多选)如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。某次刷卡的过程，线圈平面所在磁场区域的磁感应强度方向向里且增大，此过程中(　　) A．线圈中感应电流方向为顺时针方向 B．线圈中感应电流方向为逆时针方向 C．AB边受到的安培力方向向右 D．AB边受到的安培力方向向左 答案：BD 解析：穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向外，根据安培定则可知，线圈中感应电流方向为逆时针方向，故A错误，B正确；根据左手定则可知，AB边受到的安培力方向向左，C错误，D正确。 2.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由上向下匀速穿过磁场，则(　　) A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框进入磁场过程中，bc边受到的安培力方向水平向右 D．导线框离开磁场过程中，bc边受到的安培力方向水平向右 答案：D 解析：导线框进入磁场过程中，根据右手定则，感应电流方向为逆时针方向，即为a→d→c→b→a，用左手定则判断，bc边受到的安培力方向水平向左，A、C错误；导线框离开磁场过程中，根据右手定则，感应电流方向为顺时针方向，即为a→b→c→d→a，用左手定则判断，bc边受到的安培力方向水平向右，B错误，D正确。 3.(多选)如图所示，水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上。当长直导线中的电流逐渐减小时，以下说法正确的是(　　) A．线框内电流的方向为abcda B．ad边与bc边所受安培力方向相反 C．ab边与dc边所受安培力方向相同 D．线框所受安培力向左 答案：ABD 解析：由题图可知，直导线中电流方向向上，根据安培定则可知，线框所在位置处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中电流减小，穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律可知，线框中感应电流产生的磁场在线框内部方向也垂直纸面向里，根据安培定则可知，线框内电流的方向为abcda，A正确；根据左手定则可知，直导线产生的磁场，对ad边的安培力向左，对bc边的安培力向右，对ab边的安培力向上，对dc边的安培力向下，B正确，C错误；根据直导线产生的磁场分布和F＝IlB可知，ab边与dc边所受安培力的合力为0，ad边所受的安培力大于bc边所受的安培力，则线框所受安培力向左，D正确。 题型二　楞次定律的推论及其应用 4.如图所示，位于光滑水平面的小车上固定一螺线管，将一条形磁体插入闭合螺线管中，在此过程中(　　) A．小车向右运动 B．磁体受到小车向右的作用力 C．小车受到磁体向左的作用力 D．若将条形磁体调整为右边为N极，小车将向左运动 答案：A 解析：根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，将一条形磁体向右插入闭合螺线管的过程中，小车因受到向右的安培力而向右运动，磁体受到向左的反作用力，该推论与磁极无关，故A正确，B、C、D错误。 5.(多选)如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是(　　) A．开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合到断开的瞬间 C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动 D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动 答案：AC 解析：钻头M向右运动，是远离左边的通电线圈，依据楞次定律的“增离减靠”，说明左边线圈中的电流增大，故A、C正确，B、D错误。 6.如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t增大，方向如图，则线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是(　　) A．逆时针，向右 B．逆时针，向左 C．顺时针，向右 D．顺时针，向左 答案：C 解析：由安培定则可知，穿过金属线框的磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律的“增反减同”可知，感应电流的磁场垂直纸面向里，感应电流为顺时针方向；因穿过金属线框的磁通量增加，由楞次定律的“增离减靠”可知，金属线框在安培力作用下有远离直导线运动的趋势，即所受安培力向右，故C正确。 7.如图所示，圆环形导体线圈A平放在水平桌面上，在A的正上方固定一竖直螺线管B，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是(　　) A．穿过线圈A的磁通量减小 B．从上往下看，线圈A中将产生逆时针方向的感应电流 C．线圈A有扩大的趋势 D．螺线管B对线圈A有吸引作用 答案：B 解析：将变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，螺线管中的电流增大，产生的磁场向下增强，穿过线圈A的磁通量向下增大，根据楞次定律和安培定则可知，从上往下看，线圈A中将产生逆时针方向的感应电流，根据楞次定律的推论“增缩减扩”和“增离减靠”可知，线圈A有收缩的趋势和远离螺线管的趋势，即螺线管B对线圈A有排斥作用，故B正确，A、C、D错误。 8.如图所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，且产生了逆时针方向的感应电流，则磁场情况是(　　) A．逐渐增强，方向垂直纸面向外 B．逐渐减弱，方向垂直纸面向外 C．逐渐增强，方向垂直纸面向里 D．逐渐减弱，方向垂直纸面向里 答案：B 解析：磁场发生变化后，回路变为圆形，由于相同周长的所有图形中，圆形的面积最大，则导线围成的面积扩大。根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，回路内的磁场逐渐减弱。由安培定则可知，回路中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律的推论“增反减同”可知，原磁场方向垂直纸面向外。故选B。 9.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁体自上而下加速穿过固定的线圈并远离而去，该过程中(　　) A．条形磁体的加速度一直等于重力加速度 B．条形磁体的加速度开始小于重力加速度，后来大于重力加速度 C．通过电流表的感应电流方向一直是b→a D．通过电流表的感应电流方向是先b→a，后a→b 答案：D 解析：根据楞次定律可知，在条形磁体自上而下加速穿过固定的线圈并远离而去的过程中，线圈内产生的感应电流的磁场对条形磁体的运动有阻碍作用，即表现为“来拒去留”，可知条形磁体运动的加速度始终小于重力加速度，A、B错误；当条形磁体靠近线圈时，依据“来拒去留”，线圈上端为N极，由安培定则知通过电流表的感应电流方向是b→a，当条形磁体远离线圈时，依据“来拒去留”，线圈下端为N极，由安培定则知通过电流表的感应电流方向是a→b，C错误，D正确。 10．(多选)如图1所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，在线圈A中通以如图2所示的变化电流，t＝0时电流方向为顺时针。下列说法中正确的是(　　) A．在0～t1时间内，B内有逆时针方向的电流 B．在0～t1时间内，B有扩张的趋势 C．在t1～t2时间内，B内有顺时针方向的电流 D．在t1～t2时间内，B有收缩的趋势 答案：BCD 解析：在0～t1时间内，线圈A中电流沿顺时针方向减小，由安培定则知，通过线圈B的磁通量垂直纸面向里减小，根据楞次定律及安培定则可知，B内有顺时针方向的电流，根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈B有扩张的趋势，故A错误，B正确；在t1～t2时间内，线圈A中电流沿逆时针方向增大，由安培定则知，通过线圈B的磁通量垂直纸面向外增大，根据楞次定律及安培定则可知，B内有顺时针方向的电流，根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈B有收缩的趋势，故C、D正确。 11．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁体，磁体N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对厢内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是(　　) A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向 C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A对轿厢下落没有阻碍作用 D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 答案：D 解析：当轿厢坠落至如题图所示位置时，金属线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，从下往上看是顺时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，从下往上看是逆时针方向，故A、B错误；根据楞次定律的“来拒去留”可知，当轿厢坠落至如题图所示位置时，金属线圈A、B都在阻碍轿厢下落，故C错误；金属线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律的“增缩减扩”可知，金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，故D正确。 12.如图所示，矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，且MN靠近ab边放置，导线MN中通有向上的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是(　　) A．导线框abcd中没有感应电流 B．导线框abcd中有顺时针方向的感应电流 C．导线框所受安培力的合力方向水平向左 D．导线框所受安培力的合力方向水平向右 答案：C 解析：直导线中通有向上且增大的电流，根据安培定则知，通过导线框的磁场方向垂直纸面向里，且增大，根据楞次定律知，导线框abcd中感应电流的方向为逆时针方向，故A、B错误。C、D项有两种分析方法。方法一：根据左手定则知，bc边与ad边所受安培力等大反向，合力为零，ab边所受安培力方向水平向左，cd边所受安培力方向水平向左，则导线框所受安培力的合力方向水平向左，故C正确，D错误。方法二：导线框各边受到安培力作用，使导线框向阻碍磁通量增大的方向“移动”，故导线框所受安培力的合力方向水平向左，故C正确，D错误。 [名师点拨]　楞次定律推论的适用情况 通过用三定则一定律(或楞次定律)分析可知，本题导线框不遵从“增离减靠”的规律，而是遵从“增靠减离”的规律。 (1)对于产生感应电流的线圈在磁场源外部的情况，磁感线从同一个方向穿过线圈，可以直接应用推论“来拒去留”“增缩减扩”“增离减靠”快速解题。 (2)当产生感应电流的线圈与磁场源在同一区域，磁感线从不同的方向穿过线圈时，只能用楞次定律解题，而不能用推论“来拒去留”“增缩减扩”“增离减靠”快速解题。 13.如图所示，纸面内有U形金属导轨，AB部分是直导线，虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场，AB右侧有圆金属线圈C。为了使C中产生顺时针方向的感应电流，贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是(导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大)(　　) A．向右匀速运动 B．向左匀速运动 C．向右加速运动 D．向右减速运动 答案：C 解析：C中若产生顺时针方向的感应电流，由右手螺旋定则得，感应电流在其中心轴线产生的磁场B1方向垂直纸面向里；若MN向右运动，由右手定则得产生的感应电流方向为N→M→A→B→N，对AB导线由右手螺旋定则知在AB右侧产生的磁场B2方向垂直纸面向外。由于B1、B2方向相反，根据楞次定律知B1应阻碍B2的增强，所以MN应向右加速运动。同理可得MN也可向左减速运动。只有C正确。 [名师点拨]　本题是二次感应问题，即发生两次电磁感应，且第一次电磁感应的结果是第二次电磁感应的原因。本题是由第二次电磁感应的结果推导第一次电磁感应的原因，基本思路是：两次应用楞次定律进行逆向推导(也可根据选项正向推导从而判断正误)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $