第二章 1．楞次定律-【名师导航】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册教师用书word（人教版）江苏专用

本讲义聚焦楞次定律及右手定则核心知识点，通过实验探究磁通量变化与感应电流方向关系，归纳定律内容，梳理“四步曲”应用步骤，对比楞次定律与右手定则的区别联系，构建从现象到规律再到应用的学习支架。 资料以实验表格记录现象、“一题多变”深化理解，培养科学探究与科学思维能力，如通过四图归纳磁通量增减时感应电流磁场方向，“四步曲”口诀助力模型建构。课中辅助教师高效授课，课后分层作业帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

1．楞次定律 [学习目标]　1．理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。2．理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向。3．掌握右手定则，并理解右手定则的实质。4．通过实验和对实验现象的分析，归纳出感应电流方向与磁场变化方向的关系。 知识点一　楞次定律 1．探究感应电流的方向 (1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。 (2)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。 ①线圈内磁通量增大时的情况 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的 磁场方向 甲 向下 逆时针(俯视) 向上 乙 向上 顺时针(俯视) 向下 ②线圈内磁通量减小时的情况 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的 磁场方向 丙 向下 顺时针(俯视) 向下 丁 向上 逆时针(俯视) 向上 (3)实验结论 表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。 2．楞次定律 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。 　闭合回路磁通量变化产生感应电流，即产生了电能，是其他形式的能转化成电能的过程。 知识点二　右手定则 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；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 2．适用范围 适用于闭合回路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。 (×) (2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。 (√) (3)右手定则只适用于闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (√) 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关闭合、断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？ 判断线圈N中的电流方向 提示：闭合瞬间向上，断开瞬间向下。 考点1　对楞次定律的理解 1．因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因。 2．楞次定律中“阻碍”的含义 【典例1】　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．闭合回路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用 C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，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，选项A正确；闭合回路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，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。] [跟进训练] 1．关于感应电流，以下说法中正确的是(　　) A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反 B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同 C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化 D．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反 C　[由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内部原磁场的磁通量的变化，故C正确；如果原磁场中的磁通量是增大的，则感应电流的磁场方向就与它相反，来阻碍它的增大，如果原磁场中的磁通量是减小的，则感应电流的磁场方向就与它相同，来阻碍它的减小，感应电流的方向与原电流的方向没有关系，故A、B、D错误。] 考点2　楞次定律的应用 楞次定律应用四步曲 1．确定原磁场的方向。 2．判定产生感应电流的磁通量如何变化(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．判定感应电流的方向。 该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原——确定原磁场的方向；二变——确定磁通量是增大还是减小；三感——判断感应电流的磁场方向；四螺旋——用右手螺旋定则判断感应电流的方向。 【典例2】　[链接教材P21例题1]电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁体静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁体开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(　　) A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电 C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电 思路点拨： D　[在磁体自由下落、N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁通量方向向下且在增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流的磁场方向向上，利用安培定则可判知线圈中感应电流方向为逆时针(由上向下看)，流过R的电流方向从b到a，电容器下极板带正电，选项D正确。] [一题多变] 上例中，若条形磁体穿过线圈，在S极离开线圈下端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是怎样的？ 提示：根据楞次定律，S极离开时，穿过线圈的磁通量方向向下且在减少，线圈中的感应电流方向为顺时针(由上向下看)，流过R的电流方向从a到b，电容器下极板带负电，上极板带正电。 [注意事项]　“阻碍”不是“阻止”，引起感应电流的磁场变化了，是阻而未止，“阻碍”并不意味着“相反”，当原磁场磁通量减小时，“阻碍”意味着“相同”。 【教材原题P27例题1】 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图2.1-3所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？ [解析]　首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。 线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的(图2.1-4)，这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。 开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。 感应电流的磁场Bi(图2.1-4中没有标出)要阻碍磁通量的减小，所以，Bi的方向与B0的方向相同，即线圈N中Bi的方向也是向下的。 根据右手螺旋定则，由Bi的方向判定，线圈N中感应电流Ii应沿图2.1-4所示的方向。 [答案]　见解析 [跟进训练] 2．如图所示为一闭合导线环，磁场方向垂直环面向里，当磁感应强度随时间一直均匀增大时，顺着磁场方向看导线环中感应电流的方向是(　　) A．一直逆时针 B．一直顺时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 A　[磁感应强度随时间一直均匀增大，磁场方向向里，则由楞次定律可知，感应电流的磁场方向应向外，则由安培定则可知，感应电流的方向一直逆时针，故A正确，B、C、D错误。] 考点3　右手定则的应用 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相互垂直关系。 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。 【典例3】　下列图中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，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(　　) A　　　　　B　　　　C　　　　D A　[题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向沿a→d→c→b→a，D中电流方向为b→a，故选A。] 　楞次定律与右手定则的区别及联系 项目 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 [跟进训练] 3．如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时(　　) A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生 B．整个环中有顺时针方向的电流 C．整个环中有逆时针方向的电流 D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流 D　[由右手定则知ef上的电流由e→f，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，故选D。] 1．如图所示，a、b、c三个上下平行的圆形线圈同轴水平放置，现闭合b线圈中的开关S，则在闭合S的瞬间，由上向下观察(　　) A．a、c线圈中无感应电流 B．a、c线圈中的感应电流都沿顺时针方向 C．a、c线圈中的感应电流都沿逆时针方向 D．a、c线圈中感应电流的方向相反 B　[闭合S时，b线圈中电流沿逆时针方向，根据安培定则，穿过a线圈的磁场方向向上，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，由安培定则判断感应电流为顺时针方向，同理，c线圈中的感应电流也为顺时针方向。故B正确，A、C、D错误。] 2．(教材P29T5改编)如图所示，A、B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是(　　) A．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被吸引 B．把磁铁远离A环，A环又会被排斥 C．磁铁N极接近B环时，B环会被吸引 D．磁铁N接近或者远离B环时，B环保持静止 D　[用磁铁的任意一磁极接近A环时，环内磁通量变大，根据楞次定律，圆环受到的安培力的效果总是阻碍磁通量的变化(来拒)，可知闭合圆环中会产生感应电流，A环被排斥，A错误；同理，把磁铁远离A环，A环又会被吸引，B错误；磁极接近或者远离B环时，磁通量变化，但是由于B环不闭合，所以没有感应电流，B环不受到安培力的作用，B环保持静止，C错误， D正确。] 3．如图所示，长直导线和矩形线框abcd在同一平面内，直导线中通过恒定电流，电流方向竖直向上。现使线框由位置Ⅰ向右先加速后减速平动到位置Ⅱ，在线框的运动过程中(　　) A．线框中先产生顺时针方向的感应电流，后产生逆时针方向的感应电流 B．线框中先产生逆时针方向的感应电流，后产生顺时针方向的感应电流 C．线框中一直产生顺时针方向的感应电流 D．线框中一直产生逆时针方向的感应电流 C　[由安培定则，线框所在处的磁场垂直纸面向里，线框向右运动，磁通量减小，由楞次定律得，线框中一直产生顺时针方向的感应电流，C正确，A、B、D错误。] 4．如图所示为超导磁浮的示意图，在水平桌面上放置着一个圆柱形磁铁甲，将用高温超导材料制成的超导圆环乙从圆柱形磁铁甲的正上方缓慢下移，由于超导圆环乙跟圆柱形磁铁甲之间有排斥力，结果超导圆环乙悬浮在圆柱形磁铁甲的正上方。若圆柱形磁铁甲的N极朝上，在超导圆环乙放入磁场向下运动的过程中，从上往下看。则： (1)超导圆环乙中感应电流的方向如何？ (2)当超导圆环乙稳定后，感应电流是否存在？ [解析]　(1)若圆柱形磁铁甲的N极朝上，穿过超导圆环乙的磁通量方向向上，且在超导圆环乙放入磁场向下运动的过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针。 (2)在超导圆环乙放入磁场的过程中，穿过超导圆环乙的磁通量增大，超导圆环乙中将产生感应电流，因为超导圆环乙是超导体，没有电阻，所以稳定后感应电流仍存在。 [答案]　(1)顺时针　(2)存在 回归本节知识，完成以下问题： (1)当导体回路的面积发生变化，或回路相对磁场运动，或磁场本身发生变化时，回路中都可能产生感应电流，感应电流的方向与这些变化有什么对应关系？ 提示：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化。 (2)试说明左手定则、右手定则、安培定则分别用来判断哪个量的方向。 提示：左手定则用于判断安培力和洛伦兹力的方向，右手定则用于判断闭合电路的部分导体切割磁感线时产生的感应电流方向，安培定则用于判断电流的磁场方向。 课时分层作业(五)　楞次定律 题组一　对楞次定律的理解 1．如图所示，条形磁铁穿过一闭合弹性导体环，且导体环位于条形磁铁的中垂面上，如果把导体环压扁成椭圆形，那么这一过程中(　　) A．穿过导体环的磁通量减少，有感应电流产生 B．穿过导体环的磁通量增加，有感应电流产生 C．穿过导体环的磁通量变为零，无感应电流 D．穿过导体环的磁通量不变，无感应电流 B　[把导体环压扁成椭圆形，面积减小，通过导体环的净磁通量增加，由于磁通量发生变化，故有感应电流产生，B正确。] 2．如图所示，导线框MNQP近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd。下列说法错误的是(　　) A．当电阻变大时，abcd中有感应电流 B．当电阻变小时，abcd中无感应电流 C．电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内靠近PQ时，其中有感应电流 D．电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内远离PQ时，其中有感应电流 B　[当电阻变化或线圈abcd靠近、远离PQ时，穿过线圈abcd的磁通量发生变化，会产生感应电流，A、C、D正确，B错误。] 题组二　楞次定律的应用 3．如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是(　　) A．向左拉出或向右拉出时，环中的感应电流方向相反 B．向左或向右拉出时，环中感应电流都是沿顺时针方向的 C．向左或向右拉出时，环中感应电流都是沿逆时针方向的 D．将圆环左右拉动，当圆环全部处在磁场中运动时，圆环中仍有感应电流 B　[不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向为顺时针，选项B正确，A、C错误；当圆环全部处在磁场中运动时，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流产生，D错误。] 4．如图所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示。当线圈A中的电流突然增强时，线圈B中的感应电流方向为(　　) A．无感应电流 B．沿逆时针方向 C．沿顺时针方向 D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 C　[当线圈A中的电流突然增强时，穿过线圈B的磁通量方向垂直纸面向外，大小增大，根据楞次定律，线圈B产生的电流与A中的电流方向相反，即产生顺时针方向的电流，故C正确，A、B、D错误。] 5．如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是(　　) A．同时增大B1减小B2 B．同时减小B1增大B2 C．同时以相同的变化率增大B1和B2 D．同时以相同的变化率减小B1和B2 B　[若产生顺时针方向的感应电流，则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里的磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确；同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，C、D错误。] 6．如图所示，磁场中S1处竖直放置一闭合圆形线圈。现将该圆形线圈从图示S1位置处水平移动到S2位置处，下列说法正确的是(　　) A．穿过线圈的磁通量在减少 B．穿过线圈的磁通量在增加 C．逆着磁场方向看，线圈中产生的感应电流方向是逆时针 D．顺着磁场方向看，线圈中产生的感应电流方向是顺时针 B　[磁通量的大小可以根据穿过线圈的磁感线条数的多少进行分析判断，由题图可知，将线圈从S1位置处水平移动到S2位置处的过程中，穿过线圈的磁感线条数变多了，故说明磁通量增加，故A错误， B正确；根据楞次定律中的“增反减同”特点来分析判断知逆着磁场方向看，线圈中产生的感应电流方向是顺时针，顺着磁场方向看，线圈中产生的感应电流方向为逆时针，故C、D错误。] 7．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正接线柱流入时，指针向右偏转。下列说法中正确的是(　　) A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向右偏转 B．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针偏转角度不变 C．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转 D．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转 D　[当把磁铁N极向下插入线圈时，磁通量增大，根据楞次定律得，电流从电流表的负接线柱流入，指针向左偏转，故A错误；保持磁铁在线圈中静止，磁通量不变，不产生感应电流，故B错误；磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，磁通量不变，不产生感应电流，故C错误；当把磁铁N极从线圈中拔出时，磁通量减小，根据楞次定律得，电流从电流表的正接线柱流入，指针向右偏转，故D正确。] 题组三　右手定则的应用 8．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则(　　) A．φO>φC　　　　　　 B．φC>φA C．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC A　[由题图可看出OA导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知，φO>φA，其中导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，则φC＝φA，A正确，B、C错误；根据以上分析可知φO－φA>0，φA－φC＝0，φO－φA>φA－φC，D错误。故选A。] 9．(教材P29T2改编)在图中CDEF 是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体MN向右移动时(　　) A．CDEF中磁通量不变，无感应电流产生 B．整个 CDEF框中有顺时针方向的感应电流 C．整个 CDEF框中有逆时针方向的感应电流 D．MN右侧回路有顺时针方向的感应电流，MN左侧回路有逆时针方向的感应电流 D　[当导体 MN向右移动时，根据右手定则MN切割磁感线产生由N到M的感应电流，则MN右侧回路有顺时针方向的感应电流，MN左侧回路有逆时针方向的感应电流。故选D。] 10．如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上。在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向(　　) A．始终为A→B→C→A B．始终为A→C→B→A C．先为A→C→B→A，再为A→B→C→A D．先为A→B→C→A，再为A→C→B→A A　[在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确。] 11．如图所示，在水平地面下有一条知道大致方位的沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串联有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的准确位置。不考虑地磁场的影响，且检测线圈位于水平面内。使线圈从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过直导线的上方并继续移动至距直导线很远处，在此过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是(　　) A．先顺时针后逆时针 B．先逆时针后顺时针 C．先逆时针后顺时针，再逆时针 D．先顺时针后逆时针，再顺时针 C　[根据通电直导线周围的磁感线的分布特点，检测线圈由远处移近直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向下的分量，且磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，线圈中的电流方向先逆时针后顺时针，当检测线圈逐渐远离直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针，所以C正确。] 12．如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个螺线管，则流过表的感应电流方向是(　　) A．始终由a流向b B．先由a流向b，再由b流向a C．始终由b流向a D．先由b流向a，再由a流向b B　[条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则知，感应电流的方向为a→G→b；条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则知，感应电流的方向为b→G→a，故A、C、D错误，B正确。] 1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $