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（人教版·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、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要______引起感应电流的磁通量的______。 2．理解：当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，______磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，______磁通量的减少。 3．楞次定律与能量守恒定律 把磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力都必须做机械功，做功过程中消耗的机械能转化成_____________________。 阻碍 变化 阻碍 阻碍 感应电流的电能 返回导航 4．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”。 (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”。 返回导航 (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 二、右手定则 1．内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指______，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，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。 2．适用范围：右手定则适用于闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的情况。 垂直 拇指 四指 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)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。(　　) (6)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 9 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。 返回导航 2．对“阻碍”的理解 返回导航 典型例题共研 例1　(2026·吉林长春市期中)关于楞次定律，下列说法正确的是(　　) A．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 B．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 C．楞次定律是能量守恒定律的一种体现 D．感应电流的磁场总是与原磁场反向，阻碍原磁场的变化 C　 返回导航 [解析]　感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是“阻止”，A错误； 原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场应与原磁场反向(阻碍 “增加”)，B错误； 楞次定律体现了能量守恒(阻碍过程需要外力做功，将其他形式的能转化为电能)，是能量守恒在电磁感应中的必然结果，C正确； 感应电流的磁场并非 “总是反向”，而是 “阻碍变化”，原磁通量增加时反向，原磁通量减少时同向，D错误。 返回导航 例2　(2026·黑龙江哈尔滨市期末)如图所示，水平桌面上固定一长直导线a，右方有一可以移动的金属圆环b。现给a通入图示方向的恒定电流I，并使圆环b向右逐渐远离导线a，下列说法正确的是(　　) A．金属圆环b中的电流沿逆时针方向 B．金属圆环b中的电流沿顺时针方向 C．金属圆环b中没有感应电流 D．金属圆环b有缩小的趋势 B　 返回导航 [解析]　根据安培定则可知，通电长直导线a在其右侧产生的磁感应强度垂直于桌面向里，且离导线a越远磁感应强度越小，使圆环b向右逐渐远离导线a，则穿过金属圆环b的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，金属圆环b中的感应电流产生的磁场垂直于桌面向里，电流沿顺时针方向，故A、C错误，B正确； 根据楞次定律的广义表述可知，金属圆环b有扩大的趋势，以阻碍磁通量减小，故D错误。 返回导航 例3　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 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 返回导航 典型例题共研 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 例5　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 A　 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 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。 (1)我们研究的是哪个闭合导体回路？ (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？ (3)感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？ (4)导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？ [提示]　CDEF　(2)增大　(3)垂直于纸面向外　(4)C→D 返回导航 1．楞次定律与右手定则的区别与联系 比较项目 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 典型例题共研 例6　下列物理情景中，力的方向、电流方向或磁场方向的判断正确的是 (　　) B　 返回导航 [解析]　根据左手定则可知安培力方向向上，故A错误； 根据左手定则可知洛伦兹力方向向下，故B正确； 根据右手定则可知感应电流方向向下，故C错误； 根据安培定则可知通电导线左侧磁场方向垂直于线面向外，右侧磁场方向垂直于纸面向里，故D错误。 返回导航 例7　(2026·辽宁锦州市期末)工厂生产金属工件时，光滑水平传送带上的闭合圆形金属线框，以恒定速度v斜向上匀速通过有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，磁场宽度与线框直径恰好相等。下列说法正确的是(　　) A．线框中不产生感应电流 B．线框中感应电流方向一直沿顺时针方向 C．线框中感应电流方向一直沿逆时针方向 D．线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针 D　 返回导航 [解析]　线框进入磁场过程，穿过线框的磁通量增大，线框出磁场过程，穿过线框的磁通量减小，即穿过线框的磁通量发生变化，则线框中产生感应电流，故A错误； 根据右手定则可知，线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针，故B、C错误，D正确。 返回导航 1．如果导体没有切割磁感线，但回路中的磁通量变化，要用楞次定律判断感应电流方向，而不能用右手定则判断。 2．如果回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断往往较为简便。 返回导航 题后小结 第三部分 随堂演练 巩固落实 32 1．(楞次定律的理解和应用)(2025·江西卷，T5)托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管(CS线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图(a)所示。当CS线圈通以如图(b)所示的电流时，产生的等离子体电流方向(俯视)为(　　) A．顺时针　　 　 　　 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 A　 返回导航 解析：由题图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手螺旋定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视)，则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。 返回导航 2．(楞次定律的理解和应用)(2026·贵州毕节市期中)如图所示，当条形磁铁沿环轴线ab从左向右穿过金属环的过程中，在金属环的左侧向右看，金属环的电流方向为(　　) A．先顺时针后逆时针 B．先逆时针后顺时针 C．始终为顺时针 D．始终为逆时针 B　 返回导航 解析：条形磁铁内部磁场的方向是从S极指向N极，可知条形磁铁自左向右穿过金属环的过程中磁场的方向都是向右的，当条形磁铁进入金属环的时候，穿过金属环的磁通量向右增大；当条形磁铁穿出金属环时，穿过金属环的磁通量向右减小，根据楞次定律判断条形磁铁进入和穿出金属环的过程中，感应电流的磁场方向分别是向左和向右的，再由安培定则可以判断出，先有逆时针方向的感应电流，后有顺时针方向的感应电流。 返回导航 3．(楞次定律推论的应用)将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。将磁铁N极加速插向线圈的过程中，下列说法正确的是(　　) A．电子秤的示数等于m0 B．电子秤的示数小于m0 C．线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视) D．线圈中产生的电流沿顺时针方向(俯视) C　 返回导航 解析：将条形磁铁插向线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，故A、B错误； 根据楞次定律和安培定则可判断，将条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向(俯视)，故C正确，D错误。 返回导航 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 AC　 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 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 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 $