《学霸笔记 同步精讲》第2章 电磁感应 1.楞次定律（课件）高中物理人教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》第2章 电磁感应 1.楞次定律（课件）高中物理人教版选择性必修2 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-10 00:00:00 | ||
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文档简介
(共39张PPT)
1.楞次定律
第二章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
04
随 堂 练 习
课 标 定 位
1.理解判断感应电流方向的实验探究过程。
2.正确理解楞次定律的内容及其本质。
3.会用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
素 养 阐 释
1.通过观察分析、归纳、总结得出楞次定律,掌握科学探究的方法。
2.应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向,掌握科学思维的方法。
自主预习·新知导学
一、影响感应电流方向的因素
1.实验器材:条形磁体、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
2.实验装置:
将螺线管与电流表组成闭合电路,如图所示。
实验装置
3.实验现象:如下图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(1)线圈内磁通量增大时的情况:
(2)线圈内磁通量减小时的情况:
4.实验结论:
表述一:当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相同。
表述二:当磁体靠近线圈时,两者相斥;当磁体远离线圈时,两者相吸。
5.感应电流的方向与哪些因素有关
提示:感应电流的方向与磁通量的变化有关。
二、楞次定律
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。
三、右手定则
右手定则: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。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)感应电流的磁场只是阻碍原磁通量的增强。( )
(2)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。
( )
(3)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。
( )
×
×
√
2.感应电流的磁场方向与原磁场方向总是相同或相反吗
提示:不是。当原磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。可概括为“增反减同”。
3.楞次定律与右手定则在使用范围上有什么区别
提示:楞次定律适用于一切电磁感应现象,而右手定则只适用于导体切割磁感线的情况。
合作探究·释疑解惑
知识点一
楞次定律的理解及应用
【问题引领】
两个对比实验:
(1)对比实验一:强磁性球和铜球从同一高度同时自由释放(忽略强磁性球和铜球之间的相互作用)。
(2)对比实验二:强磁性球和铜球分别通过相同的铝管从同一高度同时自由释放。
强磁性球和铜球是否同时落地 为什么呢
提示:对比实验一中两球同时落地;对比实验二中两球不是同时落地(如图所示)。强磁性球在铝管中下落时,相当于铝管在磁场中运动,会在铝管上产生感应电流,感应电流使铝管受到安培力,安培力阻碍它们的相对运动,所以强磁性球比铜球下落慢。
【归纳提升】
1.正确理解楞次定律中的“阻碍”——四层意思
正确、深入理解楞次定律中的“阻碍”是应用该定律的关键。理解时,要搞清四层意思:
(1)谁阻碍谁 是感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化。
(2)阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身。
(3)如何阻碍 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。
(4)结果如何 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,原来是增加的还是增加,原来是减少的还是减少。
2.运用楞次定律判定电流方向——四个步骤
(1)明确穿过闭合回路的原磁场方向;
(2)判断穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;
(3)利用楞次定律确定感应电流的磁场方向;
(4)利用安培定则判定感应电流的方向。
应用楞次定律的步骤可概括为:一原二变三感四螺旋。
3.楞次定律的推广——四个拓展
对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因:
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;
(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;
(3)阻碍原电流的变化——“增反减同”。
利用楞次定律处理电磁感应问题的常用方法
1.常规法:
2.效果法:由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻碍”的含义,根据“阻碍”原则,可直接对运动趋势作出判断。
【典型例题】
【例题1】 如图所示,一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落,在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中,从上往下看,线圈2中( )
A.无感应电流
B.有顺时针方向的感应电流
C.有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流
D.有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流
答案:C
解析:线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示。当线圈2从线圈1的正上方下落,并处于线圈1的上方时,磁感线方向向上,且线圈2中的磁通量增大,根据楞次定律知,线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下,由安培定则知,俯视时线圈2中感应电流方向应为顺时针方向;同理,线圈2落至线圈1的正下方时,线圈2中的磁通量向上且是减小的,由楞次定律和安培定则知,俯视时线圈2中感应电流方向应为逆时针方向。本题综合考查楞次定律和安培定则,意在培养学生的辨析和应用能力,提高学生的科学思维。
应用楞次定律判断感应电流方向时,首先应明确原磁场的方向和原磁通量的增减,然后根据楞次定律的“增反减同”判断感应电流的磁场方向,最后由安培定则判断感应电流的方向。
【变式训练1】 如图所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁体的S极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁体在同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为( )
A.adcba B.abcda
C.从abcda到adcba D.从adcba到abcda
答案:A
解析:如题图所示,线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中,穿过线圈方向向下的磁通量减小,则产生感应电流;根据楞次定律,感应电流的磁场的方向向下,产生感应电流的方向为adcba方向;线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中,穿过线圈向上的磁通量增加,所以感应电流的磁场的方向向下,产生感应电流的方向为adcba方向。所以整个过程中感应电流的方向始终都是沿adcba方向,故A选项正确,B、C、D错误。
知识点二
右手定则的应用
【问题引领】
如图所示,导体棒CD向右做切割磁感线运动。
(1)请用楞次定律判断感应电流的方向。
(2)能否找到一种更简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的感应电流的方向呢
提示:(1)感应电流的方向C→E→F→D→C。
(2)可以用右手定则来判断。右手定则研究的是感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动速度v的方向三者之间的关系。
【归纳提升】
1.适用范围:闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断。
2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系。
(1)拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体运动而磁场未动,也可以是导体未动而磁场运动,还可以是两者以不同速度同时运动。
(2)四指指向感应电流的方向。
3.楞次定律与右手定则的区别
4.右手定则与左手定则的比较
使用左手定则和右手定则时容易混淆,为了便于区分,可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手,运动生电用右手”,简称为“通电左,生电右”。
【典型例题】
【例题2】 如图所示,CDEF是一个矩形金属框,当导体棒AB向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法正确的是( )
A.导体棒中的电流方向由B→A
B.电流表A1中的电流方向由F→E
C.电流表A1中的电流方向由E→F
D.电流表A2中的电流方向由D→C
答案:B
解析:根据右手定则,导体棒内部电流方向为A到B,所以电流表A1中的电流方向由F→E,选项A、C错误,B正确;同理电流表A2中的电流方向由C→D,选项D错误。
(1)安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则是用来研究不同问题的规律,搞清它们的适用范围是正确应用的关键。
(2)由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断一般用右手定则;由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断一般用楞次定律。
【变式训练2】 如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流的方向及ab导线所受安培力方向分别是( )
A.电流由b向a,安培力向左
B.电流由b向a,安培力向右
C.电流由a向b,安培力向左
D.电流由a向b,安培力向右
答案:D
解析:根据右手定则可知,导线ab中感应电流的方向由a到b;根据左手定则可知,安培力的方向向右。
课 堂 小 结
随 堂 练 习
1.(探究影响感应电流方向的因素)(多选)验证楞次定律实验的示意图如图所示,竖直放置的线圈固定不动,将磁体从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁体的极性、磁体相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是( )
答案:CD
解析:根据楞次定律可确定感应电流的方向,对题图C进行分析,当磁体向下运动时:(1)闭合线圈处原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同,故选项C正确;同理可得,选项A、B错误,D正确。
2.(对楞次定律的理解)关于楞次定律,下列说法正确的是( )
A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强
B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
C.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
答案:D
解析:当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化,不是阻碍原磁场的变化,只有当磁通量的变化单纯的是由原磁场的变化引起时,才阻碍原磁场的变化,故选D。
3.(楞次定律的应用)如图所示,磁体垂直于铜环所在平面,当磁体突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )
A.向右摆动
B.向左摆动
C.静止
D.转动
答案:A
解析:铜环只有向右运动,才能阻碍穿过铜环的磁通量的增加。
4.(右手定则的应用)如图所示,小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面,速度v在纸面内。下列关于感应电流的有无及方向的判断正确的是( )
A.图甲中有感应电流,方向向外
B.图乙中有感应电流,方向向外
C.图丙中无感应电流
D.图丁中a、b、c、d四位置上均无感应电流
答案:C
解析:题图甲中导线切割磁感线,根据右手定则,可知电流方向向里,A项错误;题图乙、丙中导线不切割磁感线,无感应电流,B项错误,C项正确;题图丁中导线在b、d位置切割磁感线,有感应电流,在a、c位置速度与磁感线方向平行,不切割磁感线,无感应电流,D项错误。
1.楞次定律
第二章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
04
随 堂 练 习
课 标 定 位
1.理解判断感应电流方向的实验探究过程。
2.正确理解楞次定律的内容及其本质。
3.会用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
素 养 阐 释
1.通过观察分析、归纳、总结得出楞次定律,掌握科学探究的方法。
2.应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向,掌握科学思维的方法。
自主预习·新知导学
一、影响感应电流方向的因素
1.实验器材:条形磁体、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
2.实验装置:
将螺线管与电流表组成闭合电路,如图所示。
实验装置
3.实验现象:如下图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(1)线圈内磁通量增大时的情况:
(2)线圈内磁通量减小时的情况:
4.实验结论:
表述一:当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相同。
表述二:当磁体靠近线圈时,两者相斥;当磁体远离线圈时,两者相吸。
5.感应电流的方向与哪些因素有关
提示:感应电流的方向与磁通量的变化有关。
二、楞次定律
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。
三、右手定则
右手定则: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。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)感应电流的磁场只是阻碍原磁通量的增强。( )
(2)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。
( )
(3)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。
( )
×
×
√
2.感应电流的磁场方向与原磁场方向总是相同或相反吗
提示:不是。当原磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。可概括为“增反减同”。
3.楞次定律与右手定则在使用范围上有什么区别
提示:楞次定律适用于一切电磁感应现象,而右手定则只适用于导体切割磁感线的情况。
合作探究·释疑解惑
知识点一
楞次定律的理解及应用
【问题引领】
两个对比实验:
(1)对比实验一:强磁性球和铜球从同一高度同时自由释放(忽略强磁性球和铜球之间的相互作用)。
(2)对比实验二:强磁性球和铜球分别通过相同的铝管从同一高度同时自由释放。
强磁性球和铜球是否同时落地 为什么呢
提示:对比实验一中两球同时落地;对比实验二中两球不是同时落地(如图所示)。强磁性球在铝管中下落时,相当于铝管在磁场中运动,会在铝管上产生感应电流,感应电流使铝管受到安培力,安培力阻碍它们的相对运动,所以强磁性球比铜球下落慢。
【归纳提升】
1.正确理解楞次定律中的“阻碍”——四层意思
正确、深入理解楞次定律中的“阻碍”是应用该定律的关键。理解时,要搞清四层意思:
(1)谁阻碍谁 是感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化。
(2)阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身。
(3)如何阻碍 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。
(4)结果如何 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,原来是增加的还是增加,原来是减少的还是减少。
2.运用楞次定律判定电流方向——四个步骤
(1)明确穿过闭合回路的原磁场方向;
(2)判断穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;
(3)利用楞次定律确定感应电流的磁场方向;
(4)利用安培定则判定感应电流的方向。
应用楞次定律的步骤可概括为:一原二变三感四螺旋。
3.楞次定律的推广——四个拓展
对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因:
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;
(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;
(3)阻碍原电流的变化——“增反减同”。
利用楞次定律处理电磁感应问题的常用方法
1.常规法:
2.效果法:由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻碍”的含义,根据“阻碍”原则,可直接对运动趋势作出判断。
【典型例题】
【例题1】 如图所示,一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落,在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中,从上往下看,线圈2中( )
A.无感应电流
B.有顺时针方向的感应电流
C.有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流
D.有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流
答案:C
解析:线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示。当线圈2从线圈1的正上方下落,并处于线圈1的上方时,磁感线方向向上,且线圈2中的磁通量增大,根据楞次定律知,线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下,由安培定则知,俯视时线圈2中感应电流方向应为顺时针方向;同理,线圈2落至线圈1的正下方时,线圈2中的磁通量向上且是减小的,由楞次定律和安培定则知,俯视时线圈2中感应电流方向应为逆时针方向。本题综合考查楞次定律和安培定则,意在培养学生的辨析和应用能力,提高学生的科学思维。
应用楞次定律判断感应电流方向时,首先应明确原磁场的方向和原磁通量的增减,然后根据楞次定律的“增反减同”判断感应电流的磁场方向,最后由安培定则判断感应电流的方向。
【变式训练1】 如图所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁体的S极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁体在同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为( )
A.adcba B.abcda
C.从abcda到adcba D.从adcba到abcda
答案:A
解析:如题图所示,线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中,穿过线圈方向向下的磁通量减小,则产生感应电流;根据楞次定律,感应电流的磁场的方向向下,产生感应电流的方向为adcba方向;线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中,穿过线圈向上的磁通量增加,所以感应电流的磁场的方向向下,产生感应电流的方向为adcba方向。所以整个过程中感应电流的方向始终都是沿adcba方向,故A选项正确,B、C、D错误。
知识点二
右手定则的应用
【问题引领】
如图所示,导体棒CD向右做切割磁感线运动。
(1)请用楞次定律判断感应电流的方向。
(2)能否找到一种更简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的感应电流的方向呢
提示:(1)感应电流的方向C→E→F→D→C。
(2)可以用右手定则来判断。右手定则研究的是感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动速度v的方向三者之间的关系。
【归纳提升】
1.适用范围:闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断。
2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系。
(1)拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体运动而磁场未动,也可以是导体未动而磁场运动,还可以是两者以不同速度同时运动。
(2)四指指向感应电流的方向。
3.楞次定律与右手定则的区别
4.右手定则与左手定则的比较
使用左手定则和右手定则时容易混淆,为了便于区分,可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手,运动生电用右手”,简称为“通电左,生电右”。
【典型例题】
【例题2】 如图所示,CDEF是一个矩形金属框,当导体棒AB向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法正确的是( )
A.导体棒中的电流方向由B→A
B.电流表A1中的电流方向由F→E
C.电流表A1中的电流方向由E→F
D.电流表A2中的电流方向由D→C
答案:B
解析:根据右手定则,导体棒内部电流方向为A到B,所以电流表A1中的电流方向由F→E,选项A、C错误,B正确;同理电流表A2中的电流方向由C→D,选项D错误。
(1)安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则是用来研究不同问题的规律,搞清它们的适用范围是正确应用的关键。
(2)由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断一般用右手定则;由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断一般用楞次定律。
【变式训练2】 如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流的方向及ab导线所受安培力方向分别是( )
A.电流由b向a,安培力向左
B.电流由b向a,安培力向右
C.电流由a向b,安培力向左
D.电流由a向b,安培力向右
答案:D
解析:根据右手定则可知,导线ab中感应电流的方向由a到b;根据左手定则可知,安培力的方向向右。
课 堂 小 结
随 堂 练 习
1.(探究影响感应电流方向的因素)(多选)验证楞次定律实验的示意图如图所示,竖直放置的线圈固定不动,将磁体从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁体的极性、磁体相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是( )
答案:CD
解析:根据楞次定律可确定感应电流的方向,对题图C进行分析,当磁体向下运动时:(1)闭合线圈处原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同,故选项C正确;同理可得,选项A、B错误,D正确。
2.(对楞次定律的理解)关于楞次定律,下列说法正确的是( )
A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强
B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
C.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
答案:D
解析:当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化,不是阻碍原磁场的变化,只有当磁通量的变化单纯的是由原磁场的变化引起时,才阻碍原磁场的变化,故选D。
3.(楞次定律的应用)如图所示,磁体垂直于铜环所在平面,当磁体突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )
A.向右摆动
B.向左摆动
C.静止
D.转动
答案:A
解析:铜环只有向右运动,才能阻碍穿过铜环的磁通量的增加。
4.(右手定则的应用)如图所示,小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面,速度v在纸面内。下列关于感应电流的有无及方向的判断正确的是( )
A.图甲中有感应电流,方向向外
B.图乙中有感应电流,方向向外
C.图丙中无感应电流
D.图丁中a、b、c、d四位置上均无感应电流
答案:C
解析:题图甲中导线切割磁感线,根据右手定则,可知电流方向向里,A项错误;题图乙、丙中导线不切割磁感线,无感应电流,B项错误,C项正确;题图丁中导线在b、d位置切割磁感线,有感应电流,在a、c位置速度与磁感线方向平行,不切割磁感线,无感应电流,D项错误。