第2章 第1节 第2课时 楞次定律-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修二同步课件（教科版·新教材）

第2课时　楞次定律 内 容 索 引 基础自主梳理 1 1 核心知识 深度探究 2 随堂演练 巩固落实 1 3 基础自主梳理 第一部分 3 一、右手定则 1．内容：伸开____________，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直从____________穿入，并使____________指向导线运动的方向，这时____________所指的方向就是感应电流的方向，如图所示。这种情况下，导线ab就是电路中的电源，ab中的电流方向，也就是电动势的方向。 2．适用条件：右手定则只适用于判定导线切割磁感线运动而产生感应电流的情况。 右手 手心 拇指 四指 返回导航 二、楞次定律 1．内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要____________引起感应电流的磁通量的变化。 2．楞次定律与能量守恒定律：由于回路有电阻，感应电流产生后，要消耗电能，转化为焦耳热；做功的过程要消耗能量，转化为回路的电能。楞次定律是_________________在电磁感应中的具体表现。 阻碍 能量守恒定律 返回导航 3．利用楞次定律判断感应电流方向的5个步骤 (1)明确研究对象是哪一个闭合回路。 (2)明确引起电磁感应的、穿过该闭合回路的磁场(B0)的方向。(3)确定原磁场(B0)穿过该闭合回路的____________是增大还是减小。 (4)根据____________，确定该闭合回路内感应电流的磁场(B′)的方向。 (5)利用____________判断能够形成上述磁场(B′)的感应电流的方向。 磁通量 楞次定律 安培定则 返回导航 三、楞次定律的几个常用结论 1．增反减同 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”。 返回导航 2．来拒去留：由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流受到磁场的安培力，这种安培力会“阻碍”相对运动，口诀记为“来拒去留”。 3．增缩减扩：当放入磁场中的闭合线圈中有感应电流产生时，电路中的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积有变化(或有变化趋势)。 (1)若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用。 (2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用。 口诀记为“增缩减扩”。 注意：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况。 返回导航 深化辨析 判断下列说法是否正确 (1)感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反。(　　) (2)感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反。(　　) (3)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。(　　) (4)右手定则只适用于闭合回路中一部分导体做切割磁感线产生感应电流的情况。(　　) (5)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则。(　　) × √ √ √ × 返回导航 核心知识 深度探究 第二部分 10 知识点一　楞次定律的理解和应用　 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 返回导航 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与原磁场反向，阻碍原磁场的变化 B．感应电流的磁场总是促进磁通量的变化 C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．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 [解析]　原磁场穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场同向，故A错误； 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故B错误，C正确； 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，故D错误。 典型例题共研 C 返回导航 例2　如图所示，导线框abcd与直导线在同一平面内(两者相互绝缘)，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 D 返回导航 [解析]　作出长直导线周围产生的磁场分布，如图所示，当线圈向右移动，未到达直导线之前，线圈内磁通量垂直于纸面向外增多，根据楞次定律和安培定则可得感应电流方向为dcba；当线圈穿过直导线过程中，线圈内磁通量垂直于纸面向外减少，同时磁通量垂直于纸面向内增大，所以合磁通量先垂直于纸面向外减小后垂直于纸面向内增大，则感应电流的磁场方向为垂直于纸面向外，感应电流方向为abcd；线圈穿过直导线后，线圈内磁通量垂直于纸面向内减少，可得感应电流方向仍为dcba。 返回导航 内容 增反减同 来拒去留 增缩减扩 增离减靠 例证   磁铁靠近线圈，B感与B原反向   磁铁靠近，是斥力   P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近   当S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动远离通电线圈；当电路稳定后，断开S时，左环向右摆动、右环向左摆动靠近线圈；通过远离和靠近阻碍磁通量的变化 知识点二　楞次定律推论的应用　 楞次定律可以推广为感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。列表说明： 返回导航 内容 增反减同 来拒去留 增缩减扩 增离减靠 例证   当IA增大时，IB与IA方向相反；当IA减小时，IB与IA方向相同   磁铁远离，是引力   B减小，线圈扩张；B增大，线圈收缩   当S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动远离通电线圈；当电路稳定后，断开S时，左环向右摆动、右环向左摆动靠近线圈；通过远离和靠近阻碍磁通量的变化 返回导航 例3　如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图所示，且电流逐渐增大，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则(　　) A．圆环中产生顺时针方向的感应电流 B．圆环中无感应电流 C．圆环有扩张的趋势 D．圆环受到水平向左的摩擦力 典型例题共研 D 返回导航 [解析]　直导线通入电流向上，在右侧产生的磁感线向里，电流增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场向外，则感应电流为逆时针，故A、B错误； 穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律的理解“增缩减扩”，可知圆环有收缩的趋势，故C错误； 由上述分析知，将有逆时针感应电流流过的圆环，用微元法截成电流元，上下电流元所受安培力抵消，而对于左右的电流元，由于左侧所处磁感应强度更大，抵消右侧所受安培力之后为总的安培力方向，由左手定则可知方向向右，又圆环始终静止在水平桌面上，则圆环受到水平向左的摩擦力与安培力平衡，故D正确。 返回导航 例4　如图所示，水平绝缘的桌面上放置一个金属环，现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方，在此过程中(　　) A.圆环一定向右运动 B．圆环受到的摩擦力方向不变 C．圆环对桌面的压力一直增大 D．圆环对桌面的压力先减小后增大 B 返回导航 [解析]　当磁铁向右运动靠近环时，圆环中的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环有向下和向右的运动趋势，安培力合力斜向右下方，但不知道圆环受到水平面的摩擦力大小，所以金属环不一定运动；而磁铁远离圆环时，圆环有向右和向上的运动趋势，安培力合力斜向右上方，可知环一直有向右运动的趋势，可能向右运动，受到的摩擦力的方向一定始终向左，方向不变，同时环对桌面的压力先增大后减小，故B正确，A、C、D错误。 返回导航 (1)我们研究的是哪个闭合导体回路？ [提示]CDEF (2)当导体棒CD向右运动时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增大还是减小？ [提示]增大 (3)感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？ [提示]垂直于纸面向外 (4)导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？ [提示]C→D 知识点三　右手定则和左手定则的应用　 物理情境探究 情境探究 如图所示，假定导体棒CD向右运动。 返回导航 1．楞次定律与右手定则的区别与联系 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 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 应用 对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 对于导体棒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 返回导航 项目 右手定则 左手定则 作用 判断感应电流方向 判断通电导体所受磁场力的方向 图例     因果关系 运动→电流 电流→运动 应用实例 发电机 电动机  2.右手定则与左手定则的比较 返回导航 例5　(多选)如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止从图示位置释放，在下落过程中(　　) A.穿过线框的磁通量始终为零 B．线框中感应电流方向沿顺时针 C．线框所受安培力的合力不变 D．线框的机械能逐渐减小 典型例题共研 BD 返回导航 [解析]　距离导线越远，磁场越弱，可知线框由静止释放，穿过线框的磁通量逐渐减小，且穿过线框的磁通量不为零，故A错误； 根据右手螺旋定则可知，导线下方的磁场方向垂直于纸面向里，随着线框下落，穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律可知，线框中感应电流的方向为顺时针，故B正确； 根据左手定则，线框上边所受的安培力方向向上，线框下边所受的安培力方向向下，由于线框下边的磁场比上边弱，故线框下边所受的安培力小于上边所受的安培力，又线框左右两边所受安培力大小相等，方向相反，因此线框所受安培力的合力向上，且逐渐减小，故C错误； 由于安培力做负功，线框的机械能逐渐减小，故D正确。 返回导航 例6　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，磁场方向垂直于纸面向里，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) A 返回导航 [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，根据安培定则可知，即环中有顺时针方向电流(俯视)。 返回导航 第三部分 随堂演练 巩固落实 28 B 1．(楞次定律的理解和应用)(2024·北京卷，T6)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 返回导航 解析：闭合开关瞬间，根据安培定则可知线圈M中突然产生向右的磁场，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向左，因此线圈M和线圈P相互排斥，A错误； 线圈M中的磁场稳定后，线圈P中的磁通量不再变化，则线圈P产生的感应电流为0，电流表示数为0，B正确； 断开开关瞬间，线圈M中向右的磁场瞬间减为0，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向右，根据安培定则可知流过电流表的电流方向由b到a，C、D错误。 返回导航 AC 2．(楞次定律推论的应用)(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，直至从右侧穿出的过程中(　　) A.磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动 B．磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动 C．磁体从左侧靠近铝环时，A端为N极 D．磁体在右侧远离铝环时，B端为S极 返回导航 解析：磁体从左侧靠近铝环时，在铝环中产生感应电流，感应电流的磁场必定阻碍磁体的靠近，A端为N极，铝环向右摆动，故A、C正确； 当磁体从右侧远离铝环时，感应电流的磁场阻碍铝环的远离，铝环右摆，B端为N极，故B、D错误。 返回导航 A 3．(楞次定律推论的应用)某小组将螺线管通有电流I，若将一个单匝线圈a套在螺线管上且圆心通过螺线管的轴线(线圈a的直径略大于螺线管的直径)，将另一个单匝线圈b放在螺线管的上方，且与a线圈在同一竖直平面上，如图所示。当电流增大时，下列有关b线圈的电流方向(由左向右观察)以及a线圈的收缩或扩张趋势判断正确的是(　　) A．顺时针　扩张 B．顺时针　收缩 C．逆时针　收缩 D．逆时针　扩张 返回导航 解析：由题图可知，螺线管中电流产生的磁场左端是S极，右端是N极，通过b线圈中的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，由左向右观察，b线圈中产生顺时针的电流；电流I增大，a线圈中向右的磁通量增大，则a线圈有扩张的趋势阻碍磁通量增大，故选A。 返回导航 AC 4．(右手定则和左手定则的应用)(多选)如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是(　　) A．感应电流方向是N→M B．感应电流方向是M→N C．安培力方向水平向左 D．安培力方向水平向右 返回导航 解析：以导体棒MN为研究对象，所处位置磁场方向向下、运动方向向右。由右手定则可知，感应电流方向是N→M；再由左手定则可知，安培力方向水平向左。 返回导航 $