文档内容
专题13.1 电磁感应现象 楞次定律【讲】
【讲核心素养】
1.物理观念：
通过实验，理解电磁感应现象。
2.科学思维：
通过实验，掌握楞次定律
3.科学探究：
通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代
社会的影响。
【讲考点题型】
【知识点一】电磁感应现象的理解和判断
一、磁通量
1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
2．公式：Φ＝BS；适用条件：匀强磁场；磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。
3．单位：1 Wb＝1_T·m2。
5．意义：磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。
二、电磁感应现象
1．电磁感应现象
（1）当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁
场产生电流的现象叫作电磁感应．
（2）感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．
2．实质：产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流．如果电路不闭合，则只有感应电动
势而无感应电流．
【例1】（2022·上海奉贤·二模）扫描隧道显微镜可探测样品表面原子尺寸上的形貌。为了有效减
弱外界振动对它的扰动，在其圆盘周边沿其径向对称竖直安装若干对紫铜薄板，图示为其中的一
个紫铜薄板，利用磁场来衰减其微小振动，按四种方法施加恒定磁场，则对铜板上下及其左右振
动的衰减最有效的方法是（ ）
A． B．
C． D．【答案】 B
【解析】根据题意可知，加恒定磁场后，如果紫铜薄板上下及左右振动时，穿过板的磁通量变化，
从而产生感应电流，感应磁场进而阻碍板的运动，可以衰减铜板上下及其左右振动
AD．由选项图可知，左右振动时，有磁通量变化，能够衰减铜板左右振动，上下振动时，没有
磁通量变化，不能衰减铜板上下振动，故AD错误。
B．由选项图可知，上下及左右振动时穿过板的磁通量均变化，则可以衰减铜板上下及其左右振
动，故B正确；
C．由选项图可知，上下及左右振动时，磁通量均不变化，则不可以衰减铜板上下及其左右振动，
故C错误。
故选B。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念和科学探究。
【变式训练1】（多选）（2022·山东聊城一中高三开学考试）“让体育走进生活，让体育锻炼人
人可为、人人爱为，既是体育强国建设的目标，也是推动人的全面发展的重要途径”。深受喜爱
的健身车的磁控阻力原理如图所示，在铜质飞轮的外侧有一些磁铁（与飞轮不接触），人在健身
时带动飞轮转动，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动控制拉杆可以改变磁铁与飞轮间的距离。则（
）
A．飞轮受到阻力大小与其材料密度有关
B．飞轮受到阻力大小与其材料电阻率无关
C．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，其受到的阻力越大
D．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，其受到的阻力越大
【答案】 CD
【解析】AB．飞轮在磁场中做切割磁感线的运动，所以会产生感应电动势和感应电流，由楞次定
律可知，磁场对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，所以飞轮受到的阻力
主要来源于磁铁对它的安培力，而安培力大小与其材料电阻率有关，与其密度无关，AB错误；
C．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，飞轮中产生的感应电动势和
感应电流越大，飞轮受到的阻力越大，C正确；
D．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，由电磁感应定律可知，飞轮中产生的感应电动势
和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大，D正确。
故选CD。【方法总结】
1．常见的产生感应电流的三种情况
2．判断电路中能否产生感应电流的一般流程
【知识点二】感应电流方向的判断
1．用楞次定律判断
（1）楞次定律中“阻碍”的含义：
2．用右手定则判断
该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：
（1）掌心——磁感线垂直穿入掌心；
（2）拇指——指向导体运动的方向；
（3）四指——指向感应电流的方向．【特别提醒】判断感应电流方向的两种方法
方法一 用楞次定律判断
方法二 用右手定则判断
该方法适用于切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向：
（1）掌心——磁感线垂直穿入；
（2）拇指——指向导体运动的方向；
（3）四指——指向感应电流的方向。
【例2】（2022·北京·高考真题）如图所示平面内，在通有图示方向电流 I的长直导线右侧，固定
一矩形金属线框 ， 边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，
则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框 边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】 D
【解析】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时
间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为 ，A错误；
B．线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误；
C．线框 边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式 ，故
所受的安培力变大，C错误；D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为 ，
根据左手定则可知，线框 边所受的安培力水平向右，线框 边所受的安培力水平向左。通电
直导线的磁场分部特点可知 边所处的磁场较大，根据安培力表达式 可知，线框整体受
到的安培力方向水平向右，D正确。
故选D。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是科学思维。
【变式训练2】（2022·云南省玉溪第一中学高三开学考试）如图，面积为 的50匝线圈处于
匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。已知磁感应强度以 0.5T/s的变化率增强，定值电阻
，线圈电阻 ，不计其它电阻。下列说法正确的是（ ）
A．线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向 B．线圈中产生的感应电动势大小为E=75V
C．通过 的电流为I=5A D．ab两端的电压为U=4V
【答案】 D
【解析】A．根据楞次定律可以判断线圈感应电流的方向为逆时针方向，故A错误；
A．由法拉第电磁感应定律知
故B错误；
A．由闭合电路欧姆定律知
故C错误；
A．ab两端的电压等于R 的电压，为
1
故D正确。
故选D。
【技巧总结】判断感应电流方向的“四步法”【知识点三】楞次定律推论的应用
内容 例证
阻碍原磁通量变化——“增反
减同”
磁铁靠近线圈，B 与B 方向相反
感 原
阻碍相对运动——“来拒去
留”
使回路面积有扩大或缩小的趋
势——“增缩减扩”
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
阻碍原电流的变化——“增反
减同”
合上S，B先亮
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比
基本现象 因果关系 应用规律运动电荷、电流产生磁场 因电生磁 安培定则
磁场对运动电荷、电流有作用力 因电受力 左手定则
部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则
闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律
【方法提炼】1.左、右手定则巧区分
（1）区分左手定则和右手定则的根本是抓住“因果关系”：“因电而动”——用左手，“因动
生电”——用右手。
（2）使用中左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于记忆，可把两个定则简单地总结为通电
受力，“力”的最后一笔“丿”向左，用左手；运动生电，“电”的最后一笔“乚”向右，用右
手。
2.解题思路
（1）应用楞次定律时，一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况．
（2）研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力
的方向，或者直接应用楞次定律的推论确定．
（3）“三定则、一定律”中只要是涉及力的判断都用左手判断，涉及“电生磁”或“磁生电”
的判断都用右手判断，即“左力右电”．
【例3】（2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测）如图，一个有小缺口 ab的圆形导线圈固定在绝
缘的水平面上，c为线圈上的一点，圆弧bc小于半圆。一个条形磁铁N极向下，沿着线圈的竖直
轴线向下运动，在靠近线圈的过程中（ ）
A．a点电势比b点的电势高
B．a点电势比b点的电势低
C．若用相同导线将ab接通，b点的电势比c点高
D．若用相同导线将ab接通，b点的电势比c点低
【答案】 A
【解析】AB．一个条形磁铁N极向下，沿着线圈的竖直轴线向下运动，可以看作是条形磁铁不
动，带有小缺口ab的圆形导线圈竖直向上运动，根据右手定则可判断电流从b流向a，线圈切割
磁感线电流从低电势流向高电势，故a点电势比b点的电势高，A正确，B错误；
CD．若用相同导线将ab接通，环形线圈各点电势相同，故CD错误。
故选A。【素养升华】本题考察的学科素养主要是科学思维。
【变式训练3】（多选）（2022·四川省泸县第二中学模拟预测）如图甲所示，螺线管 穿过一固
定圆形线圈 ， 中通有变化电流 ，规定如图乙所示的电流方向为正，电流随时间变化的规律如
图所示，则（ ）
A． 时刻，线圈 有收缩的趋势 B． 时刻，线圈 中没有电流
C． ， 中电流在增大 D． ， 中磁通量的变化率增大
【答案】 AC
【解析】A． 时刻，根据右手螺旋定则可知，螺线管 内部穿过线圈 的磁场方向向下，螺线管
外部穿过线圈 的磁场方向向上，螺线管 内部穿过线圈 向下的磁通量比外部穿过线圈 向
上的磁通量大，由图乙可知 时刻 中电流减小，可知穿过线圈 的磁通量减小，根据楞次定律
可知，线圈 中感应电流方向为顺时针方向（俯视），由左手定则可知螺线管 外部磁场对线圈
中的每一小段电流元的水平安培力均指向圆心，故线圈 有收缩的趋势，A正确；
B． 时刻与 时刻的电流变化情况相同，线圈 中依然有顺时针方向（俯视）的感应电流，B错
误；
C． 时间内的感应电流大小为
因螺线管 中电流变化率增大，即穿过 的磁通量的变化率 增大，则 中电流在增大，C正确；
D． 内，螺线管 中电流的变化率减小，则 中磁通量的变化率减小，D错误；
故选AC。
【规律方法】楞次定律中“阻碍”的问题的思路【知识点四】探究影响感应电流方向的因素
【例4】 （2022·全国·高三课时练习）在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中：
（1）先观察电流表指针偏转方向与________方向的对应关系，查明线圈中导线的绕向，以便从
指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向。
（2）下表为某同学记录的实验现象：
序 磁体磁场的方向 磁体运动 指针偏转
感应电流的磁场方向（正视）
号 （正视） 情况 情况
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左 向上
①由实验记录1、3得出的结论：穿过闭合回路的磁通量________时，感应电流的磁场与原磁场方
向________。
②由实验记录2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量________时，感应电流的磁场与原磁场方
向________。
③由实验记录1、2、3、4得出的结论是：______。
【答案】 电流 增大 相反 减小 相同
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】（1）先观察电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系，查明线圈中导线的绕向，以
便从指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向。
（2）①由实验记录1、3可知，磁体插入线圈，穿过闭合回路的磁通量增大，感应电流的磁场与
原磁场方向相反。
②由实验记录2、4可知，磁体从线圈中拔出，穿过闭合回路的磁通量减小，感应电流的磁场与原
磁场方向相同。
③由实验记录1、2、3、4得出的结论是：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
【素养提升】本题考察的学科素养主要是科学探究。
【变式训练4】（2022·四川省内江市第一中学高三开学考试）（1）探究电磁感应现象应选用如
图___________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。
（2）在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则：在
图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将___________偏转，（选填“向左”、“向
右”或“不发生”）；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将___________偏转；
（选填“向左”、“向右”或“不发生”）。
（3）在图丁中，R为光敏电阻，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺
线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环 A中电流方向为
___________（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将___________（选填“向左”或“向
右”）运动。
【答案】 甲 向左 向右 逆时针 向左
【解析】（1）在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感线的方
向有关。探究电磁感应现象的实验装置，只需要有磁场、导体棒、电流表即可，不需要电源，分
析图甲与乙可知，探究电磁感应现象应选用甲图装置。（2）当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。
磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表
负接线柱流入，则此时电流表的指针将向左偏转；
在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则此
时电流表的指针将向右偏转。
（3） 根据安培定则，螺线管内部磁场向右，金属环中的磁场向右，当光照增强时，热敏电阻的
阻值减小，回路电流增大，金属环的磁通量增大，根据增反减同，感应电流的磁场向左，根据安
培定则，从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针；
金属环A是逆时针电流，螺线管是顺时针的电流，反向电流相互排斥，金属环将向左运动。
【操作要领】
（1）确定电流计指针偏转方向与电流流向的关系。
（2）利用图甲研究开关闭合、断开、滑动变阻器滑动触头移动时电流计指针偏转方向。
（3）利用图乙研究条形磁铁N极向下（或S极向下）插入、抽出时电流计指针偏转方向。
