第2章 1 楞次定律（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版）江苏专版

本讲义聚焦楞次定律这一核心知识点，通过实验探究归纳感应电流方向规律，系统梳理“阻碍”含义（增反减同、来拒去留等），衔接右手定则适用情况及与楞次定律的区别联系，构建“实验-概念-辨析-应用”的完整学习支架。 资料通过铝环跳起等实验探究和交流讨论培养科学探究能力，归纳“阻碍”的三种表现形式助力科学思维的模型建构与推理，结合例题变式提升应用能力。课中辅助教师引导学生深化理解，课后分层练习帮助学生巩固知识、查漏补缺。

1　楞次定律 [学业要求] 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．理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。 3．理解楞次定律符合能量守恒定律，明确能量转化的方向。 一、影响感应电流方向的因素 阅读教材，并回答： 1．根据教材图2.1­1实验记录，对表中所填写的内容分析 (1)感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？ (2)当磁通量增大时，磁体磁场的方向与感应电流的磁场方向有怎样的关系？ (3)当磁通量减小时，磁体磁场的方向与感应电流的磁场方向有怎样的关系？ (4)感应电流的磁场是有助于磁通量的变化还是阻碍磁通量的变化？ 答：(1)不是　(2)相反　(3)相同　(4)阻碍 2．能否根据磁通量的增、减变化，先确定感应电流的磁场方向然后判定感应电流的方向？用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？ 答：可以　略 [概念·规律] 实验结论： (1)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__。 (2)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__。 二、楞次定律 1．内容：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．理解：当磁铁靠近导体线圈上端时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场的方向__相反__，由于同名磁极相互排斥，阻碍磁铁相对线圈向下运动；当磁铁远离线圈上端时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场与原磁场的方向__相同__，由于异名磁极相互吸引，阻碍磁铁相对线圈向上运动。 三、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．适用情况：适用于闭合电路部分导体__切割__磁感线产生感应电流的情况。 3．当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向，即感应电动势的方向(注意等效电源__内__部感应电流方向，由__负__极指向__正__极)。 探究点一　对楞次定律的理解 [交流讨论] 1．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套有一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示。线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。请回答： (1)闭合开关瞬间穿过铝环的磁通量如何变化？ (2)铝环跳起的原因是什么？ 答：(1)增加。 (2)铝环中产生感应电流，感应电流的磁场与线圈中的磁场相互排斥，所以铝环跳起。 2．楞次定律“阻碍”作用中，谁“阻碍”了谁？“阻碍”怎样体现的？“阻碍”的效果是什么？ 答：感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化，增反减同，延缓了磁通量的变化。 3．完成本节教材图2.1­2“思考与讨论”。 [归纳总结] 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．对“阻碍”的理解 3．“阻碍”的表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。 (2)阻碍导体和磁体间的相对运动(来拒去留)。 (3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)。 　匀强磁场中一圆形铜线圈用细杆悬于P点，开始时处于水平位置，如图所示。现释放，运动过程中线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次先后通过位置Ⅰ和Ⅱ时，顺着磁场方向向右看去，线圈(　　) ①过位置Ⅰ，感应电流为顺时针方向 ②过位置Ⅰ，感应电流为逆时针方向 ③过位置Ⅱ，感应电流为顺时针方向 ④过位置Ⅱ，感应电流为逆时针方向 A．①③　　　　　　 B．①④ C．②③ D．③④ [解析]　由题图可知，在线圈从Ⅰ位置运动到最低点过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，向右看线圈中感应电流的方向应为逆时针，选项①错误，②正确；当线圈从最低点运动到Ⅱ位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，向右看线圈中感应电流的方向应为顺时针，所以③正确，④错误。 [答案]　C [变式]　在例题中，若匀强磁场方向竖直向上，线框abcd从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框始终处于同一平面内，且垂直于纸面，则线框中感应电流的方向(　　) A．一直是a→b→c→d→a B．一直是d→c→b→a→d C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d 解析　线框由静止释放至到达最低点过程中，穿过线框的磁通量减小，且磁场方向向上，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向也向上，再由安培定则可知，感应电流的方向为d→c→b→a→d；同理，从最低点继续向左摆动过程中，穿过线框向上的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向是d→c→b→a→d, B正确，A、C、D错误。 答案　B ●核心素养·思维升华 应用楞次定律的思路 1．如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到(　　) A．拨至M端或N端，圆环都向左运动 B．拨至M端或N端，圆环都向右运动 C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 解析　无论开关S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律(增反减同)，右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无论哪种情况，圆环均向右运动，故选B。 答案　B 探究点二　“三定则、一定律”区别 [交流讨论] 1．本节教材“思考与讨论”图2.1­7中 (1)用楞次定律可以判断CD中感应电流的方向，能否用右手定则来判断？ (2)在图2.1­7中，若CD固定不动，磁场的磁感应强度增大，试分析CD中感应电流的方向，能否用右手定则判断？ (3)若导体棒CD要保持向右做匀速直线运动，外力的方向怎样？怎样确定？ 答：(1)能 (2)由C到D，不能 (3)向左，外力的方向与安培力的方向相反 2．根据以上分析比较楞次定律与右手定则，右手定则和左手定则的区别及联系。 答：略 [归纳总结] 1．楞次定律与右手定则的区别及联系 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随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便 联系 右手定则是楞次定律的特例 2．右手定则、左手定则、安培定则三者的区别 右手定则 左手定则 安培定则 作用 判断感应电流方向 判断通电导体所受磁场力的方向 判断电流的磁场方向 已知条件 已知导体运动方向和磁场方向 已知电流方向和磁场方向 电流方向 图例 因果关系 运动→电流 电流→运动 电流→磁场 应用实例 发电机 电动机 电磁铁 　如图所示装置中，金属杆cd光滑且原来静止在金属导轨上。当金属杆ab做如下哪些运动时，金属杆cd将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　　) ①向右匀速运动　②向右加速运动 ③向左加速运动 ④向左减速运动 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ [解析]　ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd杆保持静止，①错误；ab向右加速运动时，L2中的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向向下，cd向右移动，②正确；同理可得③错误，④正确。 [答案]　D ●核心素养·思维升华 左手定则和右手定则的因果关系 (1)因动而生电(v、B→I)——右手定则。 (2)因电而受力(I、B→F安)——左手定则。 2．如图所示，一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N，N的边缘固定着许多带负电的小球(每个小球都可视为一个点电荷)，且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时，圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运动情况是(　　) A．导体棒ab向右做匀速运动 B．导体棒ab向右做加速运动 C．导体棒ab向左做匀加速运动 D．导体棒ab向左做变加速运动 解析　圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，可知感应电流的方向沿顺时针方向，则产生感应电流的磁场方向垂直纸面向里；若导体棒ab向右运动，则感应电流由b到a，M中的磁场向外，与产生感应电流的磁场方向相反，可知必然是增强的，则ab必然加速运动，选项A错误，B正确；若导体棒ab向左运动，则感应电流由a到b，M中的磁场向里，与产生感应电流的磁场方向相同，可知必然是减弱的，则ab必然减速运动，选项C、D错误。 答案　B 探究点三　楞次定律的广义表述及应用 1．表述一　“增反减同”法 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。 (1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。 (2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。 口诀记为“增反减同”，可理解为：感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化。 2．表述二　“来拒去留”法 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动。口诀记为“来拒去留”。 3．表述三　“增缩减扩”法 就闭合电路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过电路的原磁通量的变化。若穿过闭合电路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合电路的磁通量减少，面积有扩张趋势。口诀记为“增缩减扩”。 说明：此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况。 　如图所示，一个轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向右运动靠近铝环时，铝环的运动情况是(　　) A．向右运动　　　　　 B．向左运动 C．静止不动 D．不能判定 [解析]　解法一　阻碍相对运动法 产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字——“来拒去留”。磁铁向右运动时，铝环产生的感应电流总是阻碍磁铁与导体间的相对运动，则磁铁和铝环间有排斥作用，故A正确。 解法二　电流元受力分析法 如图所示，当磁铁向环运动时，穿过铝环的磁通量增加，由楞次定律判断出铝环的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时针方向，把铝环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铝环所受合力向右，故A选项正确。 解法三　等效法 如图所示，磁铁向右运动，使铝环产生的感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用，故A项正确。 [答案]　A 　如图所示，一条形磁铁从静止开始由高处下落通过固定在空中的闭合金属环后继续下落，空气阻力不计，则在磁铁的运动过程中，下列说法正确的是(　　) A．磁铁在圆环的上方时，加速度小于g，在下方时大于g B．磁铁在圆环的上方时，加速度小于g，在下方时小于g C．磁铁在通过圆环的整个过程中一定不存在加速度等于g的时刻 D．磁铁在通过圆环的整个过程中一定是先加速后减速 解析　据楞次定律的推论“来拒去留”，磁铁在进入和远离金属环的过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，根据牛顿第二定律mg－F＝ma，可知无论在上方还是下方，加速度都小于g，故A错误，B正确；当磁铁正中间运动至圆环平面时，磁通量不变，线圈不会产生感应电流，此时对磁铁没有力的作用，磁铁只受重力，加速度为g，故C错误；磁铁下落的过程中受到线圈给的阻力，这个阻力跟速度大小有关，最大的时候也只能和磁铁重力相等，不可能存在减速过程，故D错误。 答案　B [变式1]　在例题中，若金属圆环放在水平桌面上，当条形磁铁在圆心正上方下落时，可以判定(　　) A．环中将产生俯视顺时针的感应电流 B．环对桌面的压力将增大 C．环有面积增大的趋势 D．磁铁将受到竖直向下的电磁作用力 解析　因为条形磁铁极性不明，只知道磁通量在增大，故无法确定感应电流的方向，A错误；条形磁铁下落时磁通量增大，故在金属圆环中会产生与条形磁铁磁场方向相反的磁场，二者互相排斥，故环对桌面的压力将增大，同时磁铁受到向上的作用力，也就是“来拒去留”，B正确，D错误；因为磁通量在增大，根据楞次定律，圆环需要缩小面积才能阻碍磁通量的增大，也就是“增缩减扩”，C错误。 答案　B [变式2]　在例题中，若金属圆环放在光滑的水平绝缘桌面上。条形磁铁在圆心的正上方沿水平方向向右匀速运动，则(　　) A．圆环和磁铁以相同的速度一起向右运动 B．圆环对桌面的压力可能为零 C．圆环对桌面的压力大于它的重力 D．磁铁对圆环做的功等于圆环中增加的内能 解析　根据楞次定律，来拒去留，条形磁铁向右移动时，闭合圆环将跟随磁铁向右运动，但圆环的速度一定与磁铁的速度不相等，A错误；根据楞次定律，来拒去留，金属圆环受安培力向右上方，则圆环对桌面的压力小于其重力，圆环对桌面的压力可能为零，B正确，C错误；根据功能关系，磁铁对圆环做的功等于圆环中增加的内能和圆环增加的动能，D错误。 答案　B 3.在光滑的水平固定绝缘杆ab上，挂有一个闭合金属环，环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示。从右向左看，当变阻器的滑动触头(　　) A．向左移动时，环中没有感应电流 B．向左移动时，环中有顺时针方向的感应电流 C．向右移动时，环中没有感应电流 D．向右移动时，环中有顺时针方向的感应电流 解析　当变阻器的滑动触头向左移动时，回路的总电阻减小，总电流增加，向右穿过环的磁通量增加，根据楞次定律判断知环中有顺时针方向的感应电流，选项B正确，A错误；当变阻器的滑动触头向右移动时，回路的总电阻增大，总电流减小，向右穿过环的磁通量减少，根据楞次定律判断知环中有逆时针方向的感应电流，选项C、D错误。 答案　B 1.(楞次定律的应用)如图所示，在竖直通电导线旁同一平面内有矩形线圈abcd。则(　　) A．若线圈竖直向下平动，其中感应电流方向是a→b→c→d B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d D．当线圈向导线靠近时(仍在导线右侧)，其中感应电流方向是d→c→b→a 解析　若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，选项A错误，B正确；若线圈向右平动，穿过线圈向里的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b，选项C错误；当线圈向导线靠近时，穿过线圈向里的磁通量增大，根据楞次定律可知，产生感应电流的方向为a→b→c→d，选项D错误。 答案　B 2．当条形磁铁相对螺线管A上下运动时，产生了如图所示的感应电流，则(　　) A．条形磁铁正在向下运动 B．螺线管A有收缩的趋势 C．通过螺线管A的磁通量正在变小 D．螺线管A对水平桌面的压力将变大 解析　根据右手定则判断，感应电流在螺线管中产生向下的磁场，因为管中原磁场方向向下，所以根据楞次定律，通过螺线管的磁通量变小，即条形磁铁向上运动，为了阻碍磁通量的减小，螺线管有扩张的趋势和向上运动的趋势，所以螺线管对水平桌面的压力将减小，故选C。 答案　C 3．如图甲所示为灵敏电流表G(表盘中央为零刻度)接在电路中时指针的偏转情况。现将它与一线圈串联进行电磁感应实验，则下列对图乙的有关描述中正确的是(　　) A．图①的条形磁铁向下运动 B．图②中的电流表指针向右偏转 C．图③的条形磁铁上端为S极 D．图④的线圈绕向与图①相同 解析　由图甲可知，当电流从电流计的左侧接线柱流入即顺时针流入时，指针向左偏。 题图①中指针向左偏，可知感应电流的方向是顺时针，根据楞次定律知，条形磁铁向下运动，故A正确；题图②当条形磁铁N极向下插入时，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，则指针向左偏，故B错误；题图③中可知指针向右偏，则感应电流的方向为逆时针，由楞次定律可知，条形磁铁下端S极向下运动，故C错误；题图④中可知指针向右偏，则感应电流的方向为逆时针，由楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈绕向与题图②相同，故D错误。 答案　A 4.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 解析　根据磁场方向和导体棒的运动方向，用右手定则可以判断出在导体棒PQ中产生的感应电动势的方向由P指向Q，即导体棒下端电势高、上端电势低，所以在接入R的闭合电路中，电流由c流向d，在接入r的闭合电路中，电流由b流向a。选项B正确。 答案　B 5．经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示)，一个线圈A连接电池与开关k1，另一线圈B与电流计G、开关k2连接并在其中一段直导线附近平行放置小磁针。可观察到的现象有(　　) A．保持开关k1闭合，闭合开关k2瞬间，小磁针N极向外偏转一下，随即复原 B．保持开关k1闭合，闭合开关k2瞬间，电流G偏转一下，随即复原 C．保持开关k2闭合，闭合开关k1瞬间，电流G偏转一下，随即复原 D．保持开关k2闭合，闭合开关k1瞬间，小磁针N极向里偏转一下，随即复原 解析　保持开关k1闭合，线圈A中有恒定的电流，闭合开关k2，穿过线圈B的磁通量不变，线圈中没有感应电流，电流计G、小磁针不偏转，故A、B错误；保持开关k2闭合，闭合开关k1瞬间，线圈A中的电流从无到有，则穿过线圈B的磁通量变化，线圈B所在回路有顺时针电流，电流计G偏转一下，随即复原，根据右手定则可知，小磁针N极向外偏转一下，随即复原，故C正确，D错误。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $