2.1 楞次定律-【重难点手册】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版）浙江专用

第二章 电磁感应 第1节 楞次定律 重点和难点 课标要求 1.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，解 答有关问题， 重点：运用楞次定律判断感应电流的 2.理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映， 方向. 3.掌握右手定则，认识右手定则是楞次定律的一种具体表现形式 难点：楞次定律的实验探究过程。 4.体验楞次定律实验探究过程，提高分析、归纳、概括及表述的能力. 5.感受科学家对规律的研究过程，学习他们严谨求真的科学态度. 口01一必备知识梳理。 基础梳理 知识点1影响感应电流方向的因素 1.探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系 刀划重点7 实验如图甲、乙所示 感应电流的效果 可以是感应电流所产生 的磁场，也可以是因为感应电 流而导致的机械作用。 从磁通量变化的角度来 看，感应电流的磁场总要阻碍 原磁通量的变化；从导体和磁 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即 体的相对运动的角度来看，感 “左进左偏，右进右偏” 应电流总要阻碍相对运动， 2.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 (2)螺线管的绕法如图所示 (3)探究过程及实验结论：将线圈与电流表组成闭 合电路，分别将条形磁铁的N极、S极插入或抽出线圈，记录感应 电流的方向，如图所示 酒疆通 40 第二章 电磁感应 ①将条形磁铁插入线圈，线圈内磁通量增加（如上图甲、丙所示）， D拓视野 感应电流方 感应电流的 图号 磁场方向 归纳总结 条形磁铁靠近线圈时，两 向（俯视） 磁场方向 者相斥(“来者拒”)；条形磁铁 甲 向下 逆时针 向上 感应电流的磁场阻碍 远离线圈时，两者相吸(“去者 丙 向上 顺时针 向下 磁通量的增加 留”).可以将线圈等效为磁 ②将条形磁铁从线圈中抽出，线圈内磁通量减少（如上图乙、 铁，根据同名磁极相互排斥、 丁所示). 异名磁极相互吸引来判断.如 图所示. 图号 感应电流方 感应电流的 磁场方向 归纳总结 向（俯视） 磁场方向 因旧因旧 乙 向下 顺时针 向下 感应电流的磁场阻碍 入 向上 逆时针 向上 磁通量的减少 (4)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；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，这种情况可由下图甲、乙表示， ②当磁铁靠近线圈时，两者相互排斥(“来者拒”)；当磁铁远 离线圈时，两者相互吸引(“去者留”). 甲 知识点2楞次定律 1.楞次定律的内容 P记方法 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 判断感应电流方向的 感应电流的磁通量的变化， 基本步骤（四步法） 2.对楞次定律的理解 明确所研究的闭合回 (1)因果关系 路，判断原磁场方向 闭合导体回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果.原 判断闭合回路内原磁场的 因产生结果，结果又反过来影响原因. 磁通量变化 (2)理解“阻碍”的几个层次 由楞次定律判断感应电流 谁在阻碍 “感应电流的磁场”在阻碍 的磁场方向 阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，而不是阻碍引起 由安培定则根据感应电流 阻碍什么 感应电流的磁场，也不是阻碍引起感应电流的磁通量 的磁场方向，判断出感应电 磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁场方 流方向 如何阻碍 向相反，起抵消作用；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流的 磁场方向与原磁场方向一致，起补偿作用 41 重滩点手册高中物理选择性必修第二册)（浙江专用） 续表 国敲黑板 为何阻碍 (原)磁场的磁通量发生了变化 “阻碍”与“阻止”“相反”的区别 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续 1.阻碍不是阻止，是“阻 结果如何 进行 而未止” 感应电流的磁场对原磁 (3)常见的“阻碍”现象 场磁通量的变化是阻碍作用， 并不是阻止原来磁通量的 引起感应 感应电流 电流的原因 产生的效果 如何阻碍 口诀 变化. 2.阻碍不是相反.当引起 产生的磁场在磁通量增加时与 感应电流的磁通量增加时，感 磁场变化 产生磁场 原磁场方向相反，反之则相同 增反减同 应电流的磁场与原磁场的方 向相反；当引起感应电流的磁 导体相对 产生的磁场力总是阻碍导体的 通量减少时，感应电流的磁场 产生磁场力 来拒去留 运动 相对运动 与原磁场的方向相同（增反 减同) 线圈面积在磁通量增加时收缩， 磁场变化 线圈面积变化 增缩减护 3.涉及相对运动时，阻碍 反之则扩大 的是导体与磁体的相对运动， 而不是阻碍导体或磁体的运动 例①如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈， 则流过G表的感应电流方向是( A.始终由a流向b B.始终由b流向a C.先由a流向b,再由b流向a D.先由b流向a,再由a流向b 解析线圈等效为磁体，当条形磁铁进入时，磁体左侧为N 极，电流由a流向b;当条形磁铁远离时，磁体右侧为N极，电流 由b流向a.C正确. 答案C 知识点3右手定则 1.右手定则的内容 刀划重点 伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同 1.当磁场不动而导体运 一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，并使拇指指向导线运动的 动时，用右手定则，大拇指的 方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向. 指向是导体相对于磁场的运 2.右手定则的适用条件 动方向 右手定则只适用于闭合电路中的部分导体做切割磁感线运 2.“切割”的那段导体中， 动时产生的感应电流方向的判断。 感应电流方向就是感应电动 42 第二章 电磁恋应么 3.楞次定律与右手定则的比较 势方向，由低电势指向高电势， 楞次定律 右手定则 因为这相当于电源的内电路 闭合回路的一部分，即做切 3.常见的几种切割磁感 研究对象 整个闭合导体回路 割磁感线运动的导体 线情况： 区适用范围 只适用于一段导体在磁场中 (1)导体平动切割磁感线； 各种电磁感应现象 做切割磁感线运动的情况 (2)导体转动切割磁感线； (3)导体不动，磁场运动， 用于磁感应强度随时间变化而用于导体切割磁感线产生 应用 产生的电磁感应现象较方便 的电磁感应现象较方便 等效为磁场不动，导体反方向 切割磁感线 联系 右手定则是楞次定律的特例 4.右手定则与左手定则的比较 右手定则 左手定则 判断通电导体所受磁场力的 作用 判断感应电流的方向 方向 刀记方法7 已知条件 已知切割运动方向和磁场方向 已知电流方向和磁场方向 右手定则的关键点： 掌心—磁感线穿过掌心. v↑（因） 图例 (因)⑧ 拇指—指向导线运动的 (果)⑧ F(果) 方向. 四指 指向感应电流的 因果关系 运动→电流 电流→运动 方向. 应用实例 发电机 电动机 拇指与四指垂直—导 通电受力用左手，运动生电用右手，分清该出哪只手，该出手 说明 线运动方向与感应电流的方 时才出手 向始终垂直. 例2(2025·安徽合肥一六八中学高二期末)如图甲所示， 导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I,在 线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向 是() A.先abcd,后dcba,再abcd B.先abcd,后dcba C.始终dcba D.先dcba,后abcd,再dcba 解析线框在直导线左侧时，随着线框向右运·α 动，向外的磁通量增加，根据楞次定律可知，线框中· 感应电流的方向为dcba.在线框的cd边跨过直导线.b× 后，如图乙所示，根据右手定则可知，αb边产生的感 乙 应电流方向为a→b,cd边产生的感应电流方向为c→d.线框全部 跨过直导线后，随着向右运动，向内的磁通量减少，根据楞次定律 43 重滩点手册高中物理选择性必修第二册)（浙江专用） 知线框中感应电流的方向为dcba,故D正确，A、B、C错误， 刀划重点7 答案D 对楞次定律本质的理解 重难拓展 能量守恒定律要求感应 重难点1楞次定律与能量守恒 电流的方向服从楞次定律，对 于楞次定律的本质，可以从如 在电磁感应现象中，感应电流的能量（电能）不 下两个方面加深理解： 会无中生有，只能从其他形式的能量转化过来.外 (1)楞次定律中的“阻碍” 力克服磁场力所做的功正是这个转化的量度.如图 作用，正是能的转化和守恒定 所示，当条形磁铁靠近线圈时，线圈中产生图示方向的电流，而这 律的反映，在克服这种“阻碍” 个感应电流对条形磁铁产生斥力，阻碍条形磁铁的靠近，必须有 的过程中，其他形式的能转化 外力克服这个斥力做功，它才能移近线圈；当条形磁铁离开线圈 为电能。 (2)从能的转化和守恒定 时，感应电流方向与图中所示电流方向相反，感应电流对磁铁产 律的本质看，楞次定律可广义 生引力，阻碍条形磁铁的离开，这里外力做功的过程就是其他形 地表述为：感应电流的“效果” 式的能转化为电能的过程， 总是要反抗（或阻碍）引起感 楞次定律的几种常见表述： 应电流的“原因”.常见的“原 由上述分析可知，当导体在磁场中运动时，导体中由于出现 因”有如下四种： 感应电流而受到磁场力，必然阻碍此导体的相对运动.如上图所 ①阻碍原磁通量（或原磁 场)的变化（增反减同）； 示，当条形磁铁靠近线圈时，线圈中感应电流的磁场对条形磁铁 ②阻碍导体的相对运动 产生斥力，阻碍这种靠近；当条形磁铁远离线圈时，线圈中感应电 （来拒去留)； 流的磁场对条形磁铁产生引力，阻碍这种远离： ③通过改变线圈面积来 所以楞次定律又可以表述为：当导体与磁体间因相对运动而 “反抗”（扩大或缩小）； 产生感应电流时，感应电流的磁场总是阻碍这种相对运动， ④阻碍原电流的变化（自 感现象) 楞次定律还可以表述为：感应电流的效果总与引起感应电流 的原因相对抗， 刀记方法7 例③(2025·湖北宜昌夷陵中学高二期中)×× 回路运动情况、面积变化 如图所示，竖直平面内过O点的竖直虚线左右两×× 趋势的判断方法 电磁感应现象中，产生感 侧有垂直于纸面的大小相等、方向相反的水平匀 应电流的导体在磁场中受到 强磁场，一导体圆环用绝缘细线悬挂于O点，将xQ×6x花 安培力，从而产生运动及回路 导体圆环拉到图示α位置由静止释放，圆环绕O 面积变化趋势.判断运动或面 点摆动，则(). 积变化趋势的方法如下： A.导体环从α运动到b位置的过程中，有顺时针方向的电流 (1)使用一般方法进行判断 B.导体环从b运动到c位置的过程中，电流总是顺时针方向 磁场变 楞次定律感应电流 化情况 的方向 C.导体环在b位置和c位置速度大小相等 左手定则电路各部分所受 D.导体环向右最多能摆到与α位置等高的位置 (分段法) 安培力方向 解析导体环从α运动到b位置的过程中，磁通量不变，没有 回路运动情况或面积变化趋势 44 第二章 电磁感应么 感应电流，A错误；导体环从b运动到c位置的过程中，垂直于纸 (2)根据楞次定律的推论 面向里的磁场对应的磁通量在减小，根据楞次定律可知，感应电 进行判断 ①若是由于相对运动产 流方向为顺时针方向，垂直于纸面向外的磁场对应的磁通量在增 生电磁感应现象，则感应电流 大，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向，所以电流总 所产生的力的效果是阻碍相 是顺时针方向，B正确；导体环在b位置和c位置速度大小不相 对运动（来拒去留）. ②电磁感应现象中，回路 等，该过程重力不做功，但是发生了电磁感应，动能转化为电能，速 面积变化总要阻碍磁通量的 度减小，因此导体环不能摆到与a位置等高的位置，C、D错误， 变化（增缩减扩）. 答案B -02一关键能力提升。 题型1探究感应电流的方向 律可知导体框会产生感应电流阻碍磁通量的 例1(2025·浙江余杭高级中学月考)水 增大，有水平向右运动的趋势，不可能水平向 平面上放置一导线，导线中通以恒定电流，电 左运动，故D错误 流方向如图所示，正方形导体框置于导线右 答案C 侧，下列说法正确的是(). 题型2对楞次定律的理解与应用 A.导体框向上运动时会产生感订 例②2（多选）一个长直密绕螺线管N放在 应电流，电流方向为a→b→c→d 一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴 B.导体框向上运动时b点电势 线重合，如图甲所示.螺线管N通有如图乙所 低于c点电势 示的电流，则下列说法正确的是( C.导体框向右运动时会产生感应电流，电 流方向为a→b→c→d D.电流变大，导体框将水平向左运动 [解析通电直导线产生的磁场分布特点是 以通电导线为圆心的一族同心圆，导体框向上 运动时磁通量不变，所以不会产生感应电流， A.t= 8时刻，圆环有扩张的趋势 故A错误；导体框向上运动时，ab和cd边同 时切割磁感线，产生的感应电动势大小和方向 B.:=T时刻，圆环有收缩的趋势 8 均相同，所以b、c两，点电势相等，故B错误；导 3T 线右侧的磁场强度随着到导线的距离增大而 C.t三8和1 时刻，圆环内感应电流 减小，所以导体框向右运动时，垂直于纸面向 的大小不同 里的磁通量减小，根据楞次定律可知会产生 a→b→c→d方向的感应电流，故C正确；电流 D4-和1-时刻，圆环内感成电流 变大，穿过导体框的磁通量增大，根据楞次定的大小相同 45 重难点手册高中物理选择性必修第二册)（浙江专用） 图面由尉乙可知，在1-哥时刻，道过线 圈的电流正在增大，则线圈产生的磁场增大， 所以穿过金属圆环的磁通量增大，根据楞次定 律可知，圆环有扩大的趋势（因为螺线管产生 A.导体棒ab向右加速运动 的磁场与条形磁铁类似，圆环越大，穿过圆环 B.导体棒ab向左加速运动 的磁通量越小)，故A正确，B错误；由图乙可 C.导体棒ab向右减速运动 知，在：君时刻和：=沿时刻，线圈内息流的 D.导体棒ab向左减速运动 解析导体棒ab向右加速运动时，感应电 变化率是大小相等的，则线圈产生的磁场的变 流从b流向a,在线圈Q里产生向上的磁场， 化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知， 金属圆环P的磁通量增加，为阻碍增加，金属 圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应 圆环P产生顺时针方向的感应电流，对桌面的 电流大小也相等，故C错误；由图乙可知，在 压力大于圆环P的重力，故A不符合题意；导 -5T 然名毛 时刻，线圈内电流的变化率是 体棒ab向左加速运动时，感应电流从a流向 b,在线圈Q里产生向下的磁场，金属圆环P 大小相等的，则线圈产生的磁场的变化率也相 的磁通量增加，为阻碍增加，金属圆环P产生 等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感 逆时针方向的感应电流，对桌面的压力大于圆 应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也 环P的重力，故B不符合题意；导体棒ab向右 相等，故D正确. 减速运动时，感应电流从b流向a,在线圈Q [答案AD 里产生向上的磁场，金属圆环P的磁通量减 题型3“二次感应”问题的分析 少，为了阻碍减少，金属圆环P产生逆时针方 例3如图所示，绝缘的水平桌面上放置 向的感应电流，对桌面的压力小于圆环P的重 一金属圆环P,在圆环P的正上方固定一个线 力，故C符合题意；导体棒ab向左减速运动 圈Q,线圈Q与平行金属导轨相连并与导体棒 时，感应电流从a流向b,在线圈Q里产生向 αb组成闭合回路，金属导轨处于垂直于导轨所 下的磁场，金属圆环P的磁通量减少，为了阻 在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒αb的 碍减少，金属圆环P产生顺时针方向的感应电 运动，使得圆环P中产生逆时针方向（从上向 流，对桌面的压力小于圆环P的重力，故D不 下看)的感应电流，并且对桌面的压力小于圆 符合题意. 环P的重力.下列说法正确的是( 答案C 46