2.1 第2课时 楞次定律-《学霸笔记·同步精讲》2026-2027学年高中物理选择性必修第二册教师用书Word（人教版）

第2课时　楞次定律 知识点一　楞次定律 　如图为条形磁铁N（S）极插入或抽出线圈时线圈中感应电流的方向。根据上节实验中的结果，试分析不同情况下穿过线圈的磁通量的变化、感应电流的磁场方向与原磁场方向间有什么关系？ 提示：穿过线圈的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；穿过线圈的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。 〔阅读教材P26～P27，完成下列填空〕 1.楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要　阻碍　引起感应电流的　磁通量的变化　。 2.从能量角度看楞次定律 （1）感应电流沿着楞次定律所述的方向，是　能量守恒　定律的必然结果。 （2）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　能转化成感应电流的　电　能。 　（1）感应电流的磁场总是阻止原磁通量的变化。（　×　） （2）感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反。（　×　） （3）感应电流的磁场与原磁场方向可能相同、有可能相反。（　√　） 　为了理解楞次定律中“阻碍”的含义，请思考下列问题： （1）感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，是否意味着感应电流的磁场总与原磁场方向相反？ （2）“阻碍”是不是意味“阻止”了原磁场的变化？ 提示：（1）不是，应是“增反减同”； （2）不是，“阻碍”不是“阻止”。 　楞次定律中“阻碍”的含义 角度1　楞次定律的理解 （2026·高二上吉林长春期中）关于楞次定律，下列说法正确的是（　C　） 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 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定律（阻碍过程需要外力做功，将其他形式的能转化为电能），是能量守恒定律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。 角度2　楞次定律的应用 〔多选〕如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd，则（　BD　） A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d→a B.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C.当线圈以ad边为轴转动时（转动角度小于90°），其中感应电流方向是a→b→c→d→a D.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d→a 解析：根据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直于纸面向里，当线圈向右平动或以ad边为轴转动时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流方向为a→d→c→b→a，故A、C错误；若线圈竖直向下平动，无感应电流产生，故B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向外，感应电流方向为a→b→c→d→a，故D正确。 方法技巧 应用楞次定律的思维程序图 　小王同学为了探究感应电流的方向与什么因素有关，他将一灵敏电流计与一个线圈相连构成闭合电路，然后将条形磁铁插入或拔出线圈，如图所示。其中线圈中所标箭头方向为感应电流方向，则下列判断正确的是（　　） A.图甲磁铁正在向下运动 B.图乙磁铁正在向上运动 C.图丙磁铁正在向上运动 D.图丁磁铁正在向上运动 解析：D　由图甲可知，条形磁铁N极向下插入线圈时，向下穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，则线圈中产生的电流的方向与图示方向相反，故A错误；由图乙可知，条形磁铁N极向上运动时，向下穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，则线圈中产生的电流的方向与图示方向相反，故B错误；由图丙可知，条形磁铁S极向上运动时，向上穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，则线圈中产生的电流的方向与图示方向相反，故C错误；由图丁可知，条形磁铁S极向上运动时，向上穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，则线圈中产生的电流的方向，与图中方向一致，故D正确。 知识点二　右手定则 〔阅读教材P28，完成下列填空〕 1.右手定则：如图所示，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.适用范围：适用于导线　切割　磁感线时感应电流方向的判定。 　（1）应用右手定则时拇指指向感应电流的方向。（　×　） （2）应用右手定则时四指指向感应电流的方向。（　√　） （3）右手定则与楞次定律的适用范围一样大。（　×　） 　如图所示，使导体棒CD向右运动，请完成下列任务： （1）应用楞次定律判断导体棒CD中感应电流I的方向如何？ （2）应用右手定则判断导体棒CD中感应电流I的方向如何？判断结果与应用楞次定律判断结果是否相同？ （3）应用右手定则判断导体棒CD向左运动时棒中感应电流I的方向如何？ 提示：（1）导体棒CD中感应电流的方向为C→D。 （2）导体棒CD中感应电流的方向为C→D；相同。 （3）导体棒CD中感应电流的方向为D→C。 1.右手定则与楞次定律的比较 楞次定律 右手定则 研究对象 整个闭合回路 回路的一部分，即切割磁感线的导线 应用特点 判定各种感应电流的方向 判定导线切割磁感线时感应电流的方向 2.右手定则与左手定则的比较 右手定则 左手定则 因果关系 运动→电流 电流→受力 图例 应用实例 发电机 电动机 图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是（　A　） 解析：ab顺时针转动，运用右手定则，磁感线穿过手心，拇指指向导体运动的方向，则ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；ab向纸外运动，运用右手定则，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误；线框向右运动时，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律知，线框中感应电流方向为b→a→d→c→b，则导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；ab沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。 规律总结 右手定则中导线运动方向的理解 　　右手定则中拇指指向“导线运动的方向”是指导线切割磁感线的方向，即导线相对于磁感线运动的方向： （1）可以是磁场不动、拇指指向导线运动的方向； （2）可以是导线不动、拇指指向磁场运动的反方向。 　如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时（　　） A.圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生 B.整个环中有顺时针方向的电流 C.整个环中有逆时针方向的电流 D.环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流 解析：D　由右手定则知，ef上的电流由e→f，故环的右侧的电流方向为逆时针，环的左侧的电流方向为顺时针，故D正确。 知识点三　楞次定律的推论及应用 　感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。实际应用中，根据感应电流的产生情境，常见以下推论： 推论 图例说明 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁铁靠近线圈，B感、B原反向，二者相斥 阻碍相对运动——“来拒去留” 磁铁远离线圈，B感、B原同向，二者相吸 推论 图例说明 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” 注：适用于磁感线单方向穿过回路的情况 B减小时线圈有扩张趋势，各边受的安培力向外；B增大时线圈有缩小趋势，各边受的安培力向里 P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁铁向下移动时，回路面积应减小，a、b靠近 推论 图例说明 使金属环有远离或靠近的趋势——“增离减靠” 在S断开的情况下，S向a或向b闭合的瞬间，N向右运动；在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时，N向左运动 实质：以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍原磁通量的变化 如图甲所示，有一闭合导体环，磁场方向垂直于环面向里（为正方向），当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时，顺着磁场方向看，导体环中感应电流的方向是（　D　） A.一直顺时针 B.一直逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 解析：由题图乙可知，0～t0内，穿过导体环的磁通量增加，由楞次定律的推论——“增反减同”可知，感应电流产生的磁场方向垂直于环面向外，所以感应电流方向为逆时针；同理可得t0～2t0内感应电流方向为顺时针，故D正确。 （鲁科版选择性必修第二册教材P38·T6）某同学利用电磁驱动原理研究弹射问题。如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。下列说法正确的是（　C　） A.闭合开关S的瞬间，从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流 B.若金属环固定，开关闭合瞬间，环将有扩张趋势 C.若将金属环置于线圈的右侧，环将向右弹射 D.若将电池正、负极调换，金属环不能向左弹射 解析：在闭合开关S的瞬间，线圈中电流从左侧流入，根据安培定则可知线圈内磁场方向向右，磁场变强，由楞次定律的推论——“增反减同”可知，金属环中感应电流产生的磁场方向垂直于环面向左，再根据安培定则可知金属环的感应电流方向由右侧看沿顺时针方向，A错误；若金属环固定，合上开关S的瞬间磁场变强，则由楞次定律的推论——“增缩减扩”可知，金属环将有收缩趋势，B错误；若将金属环置于线圈的右侧，根据楞次定律可得金属环将向右弹射，C正确；将电池正、负极调换，不影响弹射方向，D错误。 　（2026·高二上北京西城期末）如图，在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路，将其正上方的强条形磁铁的N极向下靠近此回路的过程中，下列说法正确的是（　　） A.铜棒向左滚动 B.回路中有顺时针方向电流（俯视） C.铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 D.磁场力对磁铁做正功 解析：A　根据楞次定律“增缩减扩”可知，强条形磁铁的N极向下靠近此回路的过程中，回路中的磁通量增大，回路面积有减小的趋势，则铜棒向左滚动，故A正确；根据楞次定律“增反减同”可知，回路中向下的磁通量增大，回路产生向上的感应磁场，根据安培定则可知，回路中有逆时针方向电流（俯视），故B错误；感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，即磁铁靠近回路时会受到阻碍靠近的向上的排斥力，铜棒受到向下的排斥力，其对导轨的压力大于重力，故C错误；磁铁受到的磁场力向上，与运动方向相反，则磁场力对磁铁做负功，故D错误。 知识点一　楞次定律 1.（2026·高二下山东济宁月考）关于感应电流，下列说法正确的是（　　） A.感应电流的磁场阻止了引起感应电流的磁通量的变化 B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 C.感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D.当导体不垂直切割磁感线运动时，不能用右手定则确定感应电流的方向 解析：C　感应电流的磁场阻碍了引起感应电流的磁通量的变化，引起感应电流的磁通量仍然要变化，因此不能够说成阻止，故A错误；根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍原磁场的变化，例如当导体切割磁感线运动时，回路中产生感应电流，穿过回路的磁通量发生变化，但原磁场不一定发生变化，故B错误；根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故C正确；当导体不垂直切割磁感线运动时，依然可以用右手定则确定感应电流的方向，将速度分解后，拇指指向垂直于磁场的速度方向，故D错误。 2.（2026·广东湛江一模）电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成，简化图如图所示。当受到外界激励时，动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转，与线圈发生相对运动，线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向外，下列说法正确的是（　　） A.电磁俘能器的工作原理是电流的磁效应 B.如图位置时，线圈1和线圈2中感应电流方向分别为逆时针和顺时针 C.如图位置时，线圈1和线圈2中感应电流方向均为顺时针 D.如图位置时，线圈1和线圈2中感应电流方向均为逆时针 解析：B　电磁俘能器的工作原理是电磁感应，故A错误；当动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转时，线圈1中的磁通量垂直于纸面向外且减小，线圈2中的磁通量垂直于纸面向外且增大，根据楞次定律可知，线圈1和线圈2中感应电流方向分别为逆时针和顺时针，故B正确，C、D错误。 3.〔多选〕（2026·高二上上海普陀期中）如图所示，在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁，希望线圈中产生顺时针方向的电流（从上向下看），那么下列选项中可行的是（　　） A.磁铁上端为S极，磁铁向上运动 B.磁铁上端为N极，磁铁向上运动 C.磁铁上端为S极，磁铁向下运动 D.磁铁上端为N极，磁铁向下运动 解析：AD　由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可知，原磁场方向向下，因此磁铁的下端是N极，上端是S极，故A正确，B错误；由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可知，原磁场方向向上，因此磁铁的下端是S极，上端是N极，故C错误，D正确。 知识点二　右手定则 4.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置甲（左）匀速运动到位置乙（右），则（　　） A.导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B.导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 解析：D　由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a，导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a。由左手定则可判断导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左，导线框离开磁场时受到的安培力水平向左，故D正确。 5.〔多选〕如图所示，竖直向下的匀强磁场中，有一个带铜轴的铜盘，用铜刷把盘边缘和轴连接，外接一电流表，当铜盘按图示匀速转动，则（　　） A.中有a→b的电流 B.中有b→a的电流 C.盘面磁通量不变，不产生感应电流 D.有从盘边缘向盘中心的电流 解析：BD　沿铜盘半径方向的“铜棒”切割磁感线，由右手定则可判定B、D正确。 知识点三　楞次定律的推论 6.〔多选〕（2026·甘肃兰州期中）如图所示，有一固定的超导圆环，在其右端放一条形磁铁，此时圆环中无电流，当把磁铁向右方移走时，由于电磁感应现象，在超导圆环中产生了感应电流，则以下判断中正确的是（　　） A.把磁铁向右方移走的过程中圆环与条形磁铁相互吸引 B.把磁铁向右方移走的过程中圆环与条形磁铁相互排斥 C.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流很快消失 D.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流继续维持 解析：AD　把磁铁向右移走的过程中，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知圆环与条形磁铁相互吸引，同时可判断出线圈中将产生与题图箭头方向相反的感应电流。在超导圆环中产生感应电流后，电能无损失，电流继续存在。故A、D正确，B、C错误。 7.如图所示，一条形磁体从高h处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S断开时，由开始下落至落地用时t1，落地时速度为v1；S闭合时，由开始下落至落地用时t2，落地时速度为v2。则它们的大小关系正确的是（　　） A.t1＞t2，v1＞v2 B.t1＝t2，v1＝v2 C.t1＜t2，v1＜v2 D.t1＜t2，v1＞v2 解析：D　开关S断开时，线圈中无感应电流，对磁体无阻碍作用，故磁体自由下落，a1＝g；当S闭合时，线圈中有感应电流，对磁体的运动有阻碍作用，根据“来拒去留”知，a2＜g，且磁体的机械能减小，所以t1＜t2，v1＞v2，故D正确。 8.（2026·北京朝阳区期末）北京某学校教室墙上有一扇朝北的平开玻璃窗，窗扇由玻璃加闭合矩形铝合金边框构成，如图所示，窗扇的转轴为竖直方向，另一侧装有开（关）窗手柄。假设窗扇已经向外（北）推开（开角小于90°），某同学站在室内面向窗户水平拉动关窗手柄，将窗扇关闭的过程中，下列说法正确的是（　　） A.窗扇金属边框中没有感应电流 B.从关窗者的角度看，窗扇金属边框中的感应电流方向是逆时针方向 C.从关窗者的角度看，窗扇金属边框中的感应电流方向是顺时针方向 D.穿过矩形窗扇的地磁场的磁通量减小 解析：B　北京市在北半球，地磁场的水平分量由南向北，将窗扇关闭的过程中，穿过窗扇金属边框的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，穿过窗扇金属边框的磁通量增大时，从关窗者的角度看，窗扇金属边框中产生的感应电流的方向为逆时针。故选B。 9.（2026·高二上贵州铜仁期末）电吉他琴身上装有线圈，被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，经信号放大器放大后传到扬声器，如图所示为其工作原理的简化示意图，图中琴弦与线圈均位于纸面内。当琴弦向左远离线圈时，下列说法正确的是（　　） A.线圈中的磁通量变大 B.线圈受到向左的磁场力 C.线圈中不产生感应电流 D.线圈有缩小的趋势 解析：B　琴弦向左远离线圈时，穿过线圈的磁通量减少，线圈中产生感应电流，根据楞次定律推论“来拒去留”，可知琴弦受到向右的磁场力，线圈受到向左的磁场力；由“增缩减扩”可知线圈有扩张趋势。故选B。 10.〔多选〕（2026·高二上辽宁锦州期中）如图甲所示，粗糙水平面上固定一长直导线，其左侧放置一个长方形的金属线框（俯视图），现导线中通以如图乙所示的电流，线框始终保持静止状态，规定导线中电流方向向下为正，在0～2t0时间内，则（　　） A.线框中感应电流先逆时针后顺时针 B.线框中感应电流一直沿顺时针方向 C.线框受到的安培力先向右，后向左 D.线框受到的安培力方向始终向左 解析：BC　在0～t0时间内，电流方向向下减小，根据安培定则，线框所在处的磁场方向垂直纸面向里减小，根据楞次定律，线框中感应电流的方向为顺时针；同理在t0～2t0时间内，电流方向向上增加，根据安培定则，线框所在处的磁场方向垂直纸面向外增加，感应电流的方向还是顺时针方向，故A错误，B正确；线框上下两边受到的安培力等大反向，ab边受到的安培力小于cd边受到的安培力，所以线框受到的安培力大小可以根据cd边受到的安培力情况进行分析。根据左手定则，线框受到的安培力先向右，后向左，故C正确，D错误。 11.〔多选〕（2026·上海宝山期中）如图所示，金属环从条形磁铁的正上方A处由静止开始下落（　　） A.从A到B，穿过金属环的磁通量增加 B.从A到B，金属环受磁场力方向向下 C.从B到O，金属环不受磁场力的作用 D.从B到O，金属环中产生感应电流 解析：AD　从A到B，穿过金属环的磁通量增加，故A正确；从A到B，根据“来拒去留”可知，金属环受磁场力方向向上，故B错误；根据条形磁铁内外的磁感线分布可知，线圈在O点时内外磁感线抵消的最少，则磁通量最大，即从B到O，穿过金属环的磁通量发生变化，故金属环中有感应电流产生，受磁场力的作用，故C错误，D正确。 12.〔多选〕如图所示，导体ab、cd可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通。当导体棒ab向左移动时（　　） A.ab中感应电流的方向为a到b B.ab中感应电流的方向为b到a C.cd向左移动 D.cd向右移动 解析：AD　由右手定则可判断ab中感应电流方向为从a到b，从而cd中电流方向为从c到d，根据左手定则可判定cd中安培力方向水平向右，即cd向右移动，A、D正确。 13.〔多选〕（2026·江苏南京期中）如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是（　　） A.磁铁在A、E两处的重力势能相等 B.磁铁从A摆到D的过程中，圆环给桌面的压力大于圆环的重力 C.磁铁从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同 D.磁铁从A到D的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看） 解析：BC　由于有部分机械能转化为电能，故磁铁在A、E两处的重力势能不相等，故A错误；磁铁从A摆到D的过程中，圆环中产生的感应电流有使圆环远离磁铁的趋势，故给桌面的压力大于圆环受到的重力，故B正确；由楞次定律的推论“来拒去留”可知，磁铁从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向右，故C正确；磁铁从A到D的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，根据“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流（从上往下看），故D错误。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $