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）

本高中物理讲义以楞次定律为核心知识点，通过实验探究影响感应电流方向的因素，归纳楞次定律内容及“阻碍”含义，衔接右手定则及其适用情况，对比“三定则、一定律”区别，最终结合广义表述解决实际问题，构建完整学习支架。 资料通过实验探究（如铝环跳起实验）和归纳总结表格（对比楞次定律与右手定则），培养科学探究与科学思维能力，结合例题及高考题，课中辅助教师引导学生深化理解，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，提升物理观念应用能力。

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。 [对应学生用书P41] 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的实验，回答下列问题。 (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)。 (1)当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。(　　) (2)当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。(　　) (3)在楞次定律中，阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身。(　　) (4)感应电流的磁场总是阻碍磁通量，与磁通量方向相反。(　　) (5)感应电流的磁场可阻止原磁场的变化。(　　) (6)在电磁感应现象中，感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化。(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ [对应学生用书P42] 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)。 　(多选)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(　　) A．过位置Ⅰ，感应电流为顺时针方向 B．过位置Ⅰ，感应电流为逆时针方向 C．过位置Ⅱ，感应电流为顺时针方向 D．过位置Ⅱ，感应电流为逆时针方向 [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A错误，B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C正确，D错误。 [答案]　BC 　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．(2024·北京卷)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是(　　) A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 解析　闭合开关瞬间，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者相互排斥，故A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故C、D错误。 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 　(多选)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)(　　) A．向右匀速运动　　　 B．向右加速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动 [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，选项A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，选项B正确；同理可得选项C错误，D正确。 [答案]　BD ●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，用绳吊起一个铝环，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 [提示]　一题多解 [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 　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 　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　根据楞次定律的推论“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；根据楞次定律的推论“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．(多选)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，环中有逆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D正确，C错误。 答案　BD [对应学生用书P46] 　1．(2024·江苏卷)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是(　　) A．顺时针，顺时针 B．顺时针，逆时针 C．逆时针，顺时针 D．逆时针，逆时针 解析　线圈a从磁场中匀速拉出的过程中，穿过线圈a的磁通量在减小，则根据楞次定律和安培定则可知线圈a的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中，线圈b的磁通量垂直纸面向外且增大，同理可得线圈b产生的磁场为顺时针，故选A。 答案　A 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　由题图甲可知，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．(2025·江西南昌校考)如图所示，金属导轨EF、CD在竖直平面内水平平行放置，EF、CD通过绕在竖直放置的铁芯上的导线连接，金属杆AB竖直放置，磁场方向垂直纸面向里，铁芯正上方有一水平放置的金属环，与导轨EF、CD垂直且始终接触良好，当金属杆AB突然向左运动时，下列说法正确的是(　　) A．AB中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向上，环中有顺时针的电流(俯视) B．AB中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向下，环中有顺时针的电流(俯视) C．AB中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向上，环中有逆时针的电流(俯视) D．AB中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向下，环中有逆时针的电流(俯视) 解析　当金属杆AB突然向左运动时，由右手定则可知电流由A到B，由安培定则可知铁芯中的磁场方向向上，因金属杆AB由静止开始向左运动，金属环中的磁通量增加，由楞次定律可知金属环中的感应电流将产生向下的磁场，根据安培定则，即环中有顺时针方向电流(俯视)，故选A。 答案　A 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 $