文档内容
第 1 节 楞次定律
【目录】
【学习目标】.............................................................................................................................................................1
【思维导图】.............................................................................................................................................................1
【知识梳理】.............................................................................................................................................................2
知识点1：影响感应电流方向的因素...............................................................................................................2
知识点2：楞次定律..........................................................................................................................................6
知识点3：右手定则..........................................................................................................................................8
【巩固训练】...........................................................................................................................................................11
【学习目标】
1．理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，会用楞次定律判断感应电流方向。
2．理解右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种具体表现形式，会用右手定则判断感应电流方向。
3．经历推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。
4．经历实验探究得出楞次定律的过程，提升科学探究的能力。
重点：
1．理解楞次定律的内容及实质，掌握应用楞次定律解决实际问题的方法。
难点：
1．理解楞次定律的内容及实质，掌握应用楞次定律解决实际问题的方法。
【思维导图】【知识梳理】
知识点 1：影响感应电流方向的因素
1．情景引入
在如图所示的电路中，把条形磁体的一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时，灵敏电流计的指针发
生了偏转，但前后两次的偏转方向__________。这说明，在此过程中，电路中有感应电流产生，但感应电
流的方向__________。那么，感应电流的方向与哪些因素有关呢？
由于产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，因此，可以猜想感应电流的方向与
____________________有关。
2．实验：探究影响感应电流方向的因素
在上述实验中，分别记录N极、S极在线圈中插入、抽出时感应电流的方向。
N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出
示意图
原磁场方向 __________ __________ __________ __________
原磁场的
__________ __________ __________ __________
磁通量变化
感应电流方向
__________ __________ __________ __________
（俯视）
__________ __________ __________ __________
感应电流的
(与原磁场_____) (与原磁场_____) (与原磁场_____) (与原磁场_____)
磁场方向
（相互_____） （相互_____） （相互_____） （相互_____）3．实验结论
①磁场方面：
当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场方向__________。
当引起感应电流的磁通量（原磁通量）减少时，感应电流的磁场就与原磁场方向__________。
即，感应电流的磁场总是__________原磁场磁通量的变化。
总结口诀：__________。
②相对运动方面：
当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与插入的磁极相互__________。
当引起感应电流的磁通量（原磁通量）减少时，感应电流的磁场就与抽出的磁极相互__________。
即，感应电流的磁场总是__________磁体与线圈之间的相对运动。
总结口诀：__________。
【例1】某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。
（1）实验前__________（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系；
（2）实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于__________端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发
现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针
__________（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。
（3）该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门
铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门
铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁
远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（ ）
A．按下按钮时，门铃会响
B．按住按钮不动，门铃会响
C．按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等【变式1】在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中：
（1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电
阻和开关这些器材之外，还需要__________（选填“A”“B”或“C”）；
A． B． C．
（2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“―”接线柱流入时指针向左
偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针__________（选填“向
左”“向右”或“不”）偏转；
（3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电
子秤的示数会__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【变式2】为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。（1）所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“﹢”接线柱流入电流计时，指针向右偏
转。如图甲，将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙
所示，则螺线管中感应电流产生的磁场方向__________（填“向下”或“向上”）。
（2）关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越大
B．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越小
C．将磁铁的N极向下，并将其抽出，电流计指针向左偏转
D．将磁铁的N极向下，并将其插入，电流计指针向右偏转
（3）本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验，如图丙所示，将条形磁铁N极向下插入螺线管，可
观察到发光二极管__________（填“D ”或“D ”）短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量增加
1 2
时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向__________（填“相同”或“相反”）。
【变式3】在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。
（1）为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探
究。某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的__________（选填“欧姆”、
“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从
正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。
（2）实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用
箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性__________。
（3）另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实物图
中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。①请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接__________；
②将L 插入L 后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是
1 2
__________。
A．闭合开关，稳定后拔出软铁棒
B．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P右移
C．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移
D．闭合开关，稳定后断开开关
知识点 2：楞次定律
1．楞次定律的内容：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
____________________。
2．对楞次定律的理解：
①两个磁场：____________________磁场和____________________磁场。
②因果关系：因是闭合线圈中__________磁场的__________变化，果是__________。
③阻碍关系：__________的磁场阻碍__________磁场的__________，而不是阻碍__________。
④阻碍方式：
原磁场变化引起闭合电路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向_____，“反抗”增加。
原磁场变化引起闭合电路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向_____，“补偿”减少。
即，口诀：__________。
注意：阻碍__________阻止。
⑤阻碍的另一含义：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
__________。即，口诀：__________。
⑥楞次定律反应了电磁感应现象中的能量转换关系：为维持感应电流，必须__________做功，这部分功
是感应电流的__________的来源。即楞次定律实际上是电磁现象中的__________定律，当磁极插入线圈
或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使__________能转化为感应电流的__________能。
⑦阻碍磁通量变化的另一种方式：改变闭合线圈的__________。
原磁场变化引起闭合电路的磁通量增加时，闭合线圈的面积__________。
原磁场变化引起闭合电路的磁通量减少时，闭合线圈的面积__________。
即，口诀：__________。3．应用楞次定律解释实验现象：
在如下图所示的实验中，将条形磁体的一个磁极插入到右侧开口的圆环中，再从圆环中抽出。这一过
程中，实验装置__________转动。再将同一个磁极插入到左侧闭合的圆环中，圆环就像被磁极__________
一样带动实验装置__________。把磁极从圆环中抽出时，圆环就像被磁极__________一样，带动实验装置
__________。这是因为，在插入、抽出磁极的过程中，左侧的闭合线圈中能产生__________。感应电流的
磁场__________磁极的插入、抽出。
4．应用楞次定律的基本步骤：
①明确原磁场的方向，以及原磁场的磁通量是增加还是减少。
②确定感应电流的磁场方向。（判断方法：__________）
③确定感应电流的方向。（判断方法：__________）
【例2】如图，圆环形导体线圈𝑎平放在水平桌面上，在𝑎的正上方固定一竖直螺线管𝑏，二者轴线重合，
螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的
是（ ）
A．线圈𝑎有扩大的趋势
B．穿过线圈𝑎的磁通量变小
C．线圈𝑎对水平桌面的压力𝐹 将增大
N
D．线圈𝑎中将产生俯视顺时针方向的感应电流
【变式1】如图所示，通有竖直向上电流的导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝
缘。虚线为矩形线圈的对称轴，当导线MN由图示位置平移到虚线位置的过程中，矩形线圈而cd中的感
应电流方向为（ ）
A．𝑎→𝑏→𝑐→𝑑
B．𝑑→𝑐→𝑏→𝑎
C．先𝑎→𝑏→𝑐→𝑑再𝑑→𝑐→𝑏→𝑎
D．先𝑑→𝑐→𝑏→𝑎再𝑎→𝑏→𝑐→𝑑【变式2】如图甲所示，长直导线与闭合金属环位于同一平面内，长直导线中通入电流i随时间t的变化关
系如图乙所示。规定直导线中电流方向向上为正，则在0~T时间内，下列说法正确的是（ ）
A．穿过金属环的磁通量一直减小
B．金属环中始终产生逆时针方向的感应电流
C．长直导线左侧的磁场方向始终垂直纸面向外
D．金属环中的感应电流先减小后增大
【变式3】如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置。当a绕O点在其所在平面内旋转
时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有扩张趋势，由此可知，圆环a（ ）
A．逆时针加速旋转 B．逆时针减速旋
C．转顺时针加速旋转 D．顺时针减速旋转
知识点 3：右手定则
1．思考与讨论
在如图所示的装置中，将金属杆水平向右移动，发现电流表的指针向左偏转；将金属杆水平向左移动，发
现电流表的指针向右偏转。
①根据楞次定律，此时研究的是哪个闭合回路？②当金属棒向右移动时，穿过这个闭合回路的磁通量是增大还是减小？
③电流表指针偏转方向与电流方向的关系是怎样的？当金属棒向右移动时，金属棒中的感应电流的方向是
怎样的？
④当金属棒向右移动时，金属棒中的感应电流产生的磁场在回路中的方向是怎样的？对原磁通量的变化起
到了怎样的作用？
⑤能用类似于安培定则、左手定则的方法确定感应电流方向与磁场方向、金属棒移动方向之间的关系吗？
2．右手定则
（1）内容：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从
__________穿入，大拇指指向__________方向，这时四指的指向就是__________的方向，也就是
__________的方向。
（2）适用范围：适用于判断闭合电路中____________________产生感应电流的方向。
3．右手定则与楞次定律
①楞次定律：适用于__________情况。
右手定则：适用于______________________________时的情况。
所以，右手定则可以看作楞次定律的__________情况。
②右手定则比楞次定律更__________、__________。
在判断由导体切割磁感线而产生的感应电流时，右手定则与楞次定律是__________的。【例3】如图所示，铝质圆盘可绕竖直轴转动，整个圆盘都处在竖直向下的匀强磁场之中，通过电刷在圆
盘轴心与边缘之间接一个电阻R，在圆盘按图中箭头方向转动时，下列说法中正确的有（ ）
A．圆盘上各点电势都相等
B．圆盘边缘上各点电势都相等
C．电阻R上的电流由a到b
D．不发生电磁感应现象
【变式1】关于教材中的插图下面说法中正确的是（ ）
A．甲图是利用右手定则来判断直线电流产生的磁场方向的示意图
B．乙图是利用右手定则来判断通电导线在磁场中受力方向的示意图
C．丙图是利用左手定则来判断导线切割磁感线时产生的感应电流方向的示意图
D．丁图是磁电式电流表其物理学原理是基于通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动
【变式2】如图所示，I和II是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回
路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知（ ）
A．b点电势高于a点电势
B．I是S极
C．cd中电流方向是由d到c
D．当ab棒向左运动时，ab棒受到向左的磁场力【变式3】如图为某高空风车发电机示意图，图示位置线圈平面与磁感线平行，则此时，下列说法正确的
是（ ）
A．线圈中磁通量最大 B．线圈中磁通量变化率最小
C．a端电势比b端电势低 D．线圈中的电流方向正在发生改变
【巩固训练】
1．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
2．一个矩形导线框用绝缘细软线悬挂在一根较长的竖直导线𝐴𝐵的右边，且导线框和导线𝐴𝐵在同一平面
内，如图所示，当导线𝐴𝐵中的电流减小时，线框将（ ）
A．向右摆动
B．向左摆动
C．绕𝑂𝑂′轴转动
D．静止不动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
4．如图所示，矩形线圈𝐴𝐵𝐶𝐷位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平
行。下列说法正确的是（ ）
A．保持线圈𝐴𝐵边平行于直导线在平面内向上移动时，线圈内将产生感应电流
B．保持线圈𝐴𝐵边平行于直导线在平面内远离导线移动时，线圈内将产生感应
电流
C．线圈内磁感应强度方向垂直于纸面向外
D．仅减小线圈匝数，通过线圈的磁通量减小
5．如图所示，闭合线圈水平放置且固定，一条形磁铁竖直加速下落，分别经过A、B、C位置（设磁铁始
终保持水平），在位置B时N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离相
等，且都比较小。下列说法正确的是（ ）
A．磁铁在位置A时线框感应电流的方向为逆时针（俯视）
B．磁铁在位置B时线框中的磁通量最大
C．磁铁在位置A时的加速度比位置C时的加速度大
D．磁铁在位置C时线框中的电功率比在位置A时的小6．如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度𝑣 抛出，金属棒
0
在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确
的是（ ）
A．机械能保持不变
B．感应电动势越来越大
C．a点电势比b点电势高
D．所受重力的功率保持不变
7．图中EF、GH为平行的金属导轨其电阻可不计，R为电阻器（其阻值可根据需要进行调节，有限制电
流等作用），C为电容器；AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆，其电阻可不计；有匀强磁场垂直于导
轨平面。若用I ，I 分别表示图中该处导线中的电流，则在横杆AB在轨道上向右匀减速运动过程中，下
1 2
列描述正确的有（ ）
A．I 沿GE方向
1
B．I 沿MN方向
2
C．电流I 大小不变
2
D．电流I 不断减小
2
8．如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的
一部分处在蹄形磁铁当中。实验时用导线A连接铜盘的中心，用导线B通过滑片与铜盘的边缘连接且接触
良好。若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时，在AB两端会产生感应电动势；若将AB导线连接外电源，
则铜盘会转动起来。下列说法正确的是（ ）
A．产生感应电动势的原因是感生电场力作为非静电力做功
B．若电路闭合且顺时针转（俯视）动铜盘，则电路中会产生感应电流，且
电流从A端流出
C．若要通电使铜盘顺时针（俯视）转动起来，A导线应连接外电源的正极
D．通电后铜盘转动起来，是由于铜盘上相当于径向排列的无数根铜条受到安培力作用9．为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，
其中线圈A中有铁芯。
（1）如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替
导线完成余下电路：
（2）小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线
圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向__________（填“左”或“右”）偏转；
（3）图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝
两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好
实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中，__________（填“红”或“蓝”）色二极管发光；
（4）小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随
____________________（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。
10．如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线
圈中，电流表指针将__________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。
（2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中的偏转情况如图2甲所示，即电流从电流
表G的左接线柱进入时，指针从中央左偏，今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体
的运动方向是向__________（选填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为__________（选填“N”或“S”）
极。
