2026高考物理大一轮复习-实验十四：探究影响感应电流方向的因素【课件】

第十二章物理

大一轮复习电磁感应考情分析生活实践类电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接技术、磁电式速度传感器、真空管道超高速列车、磁悬浮列车、电磁轨道炮、电磁驱动、电磁阻尼等各种实际应用模型学习探究类杆轨模型问题，电磁感应与动力学、能量、动量结合问题，电磁感应的图像问题试题情境第66课时电磁感应现象楞次定律实验十四：探究影响感应电流方向的因素目标要求1.理解电磁感应现象，会用感应电流产生条件判断有无感应电流产生。2.通过实验理解感应电流方向的判断方法，会用楞次定律及推论判断感应电流方向等问题。3.能综合应用安培定则、左手定则、楞次定律及其推论解决问题。内容索引考点一电磁感应现象的理解和判断考点二实验：探究影响感应电流方向的因素课时精练考点三楞次定律及推论的应用考点四“三定则、一定律”的应用1.磁通量(1)公式：Φ＝

，S为垂直磁场方向的

，磁通量为______(填“标量”或“矢量”)。(2)物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的

条数的多少。(3)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。电磁感应现象的理解和判断考点一BS投影面积标量磁感线2.电磁感应现象(1)当穿过闭合导体回路的

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

导体回路的

。(3)电磁感应现象产生

，如果电路闭合，则有感应电流。如果电路不闭合，则只有

而无感应电流。磁通量闭合磁通量发生变化感应电动势感应电动势判断正误1.穿过线圈的磁通量与线圈的匝数有关。(

)2.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。(

)×√(2025·山东菏泽市期中)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是A.穿过a、b两个环的磁通量始终相同B.穿过b环的磁通量始终是c环的一半C.a、c两个环中都有感应电流D.b、c两个环中都有感应电流例1√线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，故A正确；根据安培定则判断可知，穿过a的磁感线方向向左，穿过b的磁感线方向向上，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，线圈中电流将发生改变，产生的磁场随之改变，穿过a、b两环的磁通量会发生改变，故a、b两环中都会产生感应电流；而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故c环中没有感应电流产生，故B、C、D错误。返回实验：探究影响感应电流方向的因素考点二1.实验思路如图所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。2.实验器材电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。3.实验现象

4.实验结论当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向

；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向

。相反相同如何从指针的偏转情况来判断回路中的电流方向？讨论交流答案

实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系：把一节干电池、滑动变阻器、开关S与电流表串联，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向与电流方向的关系。(2024·福建宁德市三模)1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验：(1)“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。例2答案见解析图实物电路如图或(2)图甲实验电路连接后，将A插入B中，开关闭合瞬间，发现电流计指针向左偏转；开关处于闭合状态并稳定后，电流计指针

(选填“偏转”或“不偏转”)；滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电流计指针

偏转(选填“向左”“向右”或“不”)。不偏转向右开关处于闭合状态并稳定后，线圈A中电流大小不变，磁感应强度不变，不产生感应电流，电流计指针不偏转。由题意知，开关闭合瞬间，A中电流增大，B中磁通量变大，电流计指针向左偏转，故滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电路中总阻值变大，线圈A中电流减小，电流计指针向右偏转。(3)为了进一步研究，该小组又做了如图乙实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示，由图可得到的结论是

。A.感应电流方向与线圈中的磁通量

增减有关B.感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关C.感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关AC由题图丙可知，磁体从上方进入时电流为正，从下方出时电流为负，所以感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关，故A正确；由题图丙可知，感应电流方向与磁铁下落速度的大小无关，故B错误；由题图丙可知，在下落过程中速度变大，出线圈时速度大于进入时的速度，磁通量的变化率变大，感应电流也变大，所以感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关，故C正确。返回楞次定律及推论的应用考点三1.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

的变化。(2)适用范围：一切电磁感应现象。2.楞次定律中“阻碍”的含义：阻碍磁通量举例说明为什么说楞次定律体现了能量守恒定律？讨论交流答案以导体棒切割磁感线为例，回路中产生电流，有电能产生，导体棒受到安培力，阻碍导体棒的运动，使其动能减小，体现了能量守恒。3.右手定则(1)内容：如图，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

从掌心进入，并使拇指指向

的方向，这时四指所指的方向就是

的方向。(2)适用情况：导线

产生感应电流。磁感线导线运动感应电流切割磁感线判断正误1.感应电流的磁场总是与原磁场相反。(

)2.感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化。(

)3.楞次定律与右手定则都可以判断感应电流方向，二者没有什么区别。(

)×××1.甲图中条形磁体插入线圈时，乙图中条形磁体向上远离线圈时，分别画出穿过线圈的原磁场方向、感应电流磁场方向及线圈中感应电流方向，总结得出结论：_______________________________________________________________________________________________，简称：____________。讨论交流答案如图所示

当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同增反减同2.画出图甲线圈(实线为外侧)中感应电流方向及等效小磁体的N、S极，线圈和磁体之间是

力。画出图乙线圈(实线为外侧)中感应电流方向及等效小磁体的N、S极，线圈和磁体之间是

力。讨论交流答案如图所示引斥总结得出结论：_________________________________________________________________________________________，简称：_________。讨论交流当磁体和线圈相互靠近时，则两者之间相互排斥；当磁体和线圈相互远离时，则两者之间相互吸引来拒去留3.(1)在图中画出直导线中电流增大时，线圈abcd中感应电流方向，以及线圈各边受到的安培力方向，线圈会有

的趋势，结论简称：

。讨论交流收缩答案如图所示增缩减扩(2)如图，线圈A中电流增大时，线圈B有

的趋势。讨论交流扩张4.如图，当开关S闭合时，左环向

摆动、右环向

摆动，_______(选填“远离”或“靠近”)通电线圈，结论简称：

。讨论交流左5.以上现象“殊途同归”，实际上都是以

。右远离增离减靠不同方式阻碍磁通量的变化(多选)(2024·四川成都市期中)某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是A.从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆

时针方向B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆

时针方向C.金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用D.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势例3√√当电梯坠落至题图位置时，金属线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，故B错误，A正确；结合A、B的分析可知，当电梯坠落至题图位置时，金属线圈A、B都在阻碍电梯下落，故C错误；金属线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，故D正确。(2024·江苏卷·10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是A.顺时针，顺时针

B.顺时针，逆时针C.逆时针，顺时针

D.逆时针，逆时针例4√将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中，穿过a线圈的磁通量在减小，根据楞次定律可知a线圈中的电流方向为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流为恒定电流，线圈a靠近线圈b的过程中通过线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b中产生的电流方向为顺时针。故选A。(八省联考·四川·3)如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置，框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内，框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为变式√由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方，故选C。开关S由断开状态拨至连接状态，不论拨至M端还是N端，通过圆环的磁通量均增加，根据楞次定律(增离减靠)可知圆环会向右运动，故选B。

如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到A.拨至M端或N端，圆环都向左运动B.拨至M端或N端，圆环都向右运动C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动例5√返回“三定则、一定律”的应用考点四“三个定则”、“一个定律”的比较名称用途选用原则安培定则判断电流产生的磁场(方向)分布因电生磁左手定则判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向因电受力右手定则判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极因动生电楞次定律判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向因磁通量变化生电(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，

则PQ所做的运动可能是A.向右加速运动 B.向左加速运动C.向右减速运动 D.向左减速运动例6√√

场方向向上减弱

PQ中电流方向为Q→P且减小

向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强

PQ中电流方向为P→Q且增大

向左加速运动，故选B、C。返回课时精练对一对题号123456答案ACBBCCD题号7891011答案(1)向右(2)B

(3)下SABCAB答案12345678910111234567891011基础落实练答案1.(多选)(八省联考·云南·8)法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程，某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示，线圈P两端连接到灵敏电流计上，线圈Q通过开关S连接到直流电源上。将线圈Q放在线圈P的里面后，则A.开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转B.开关S断开瞬间，电流计指针不发生偏转C.保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针发生偏转D.保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针不发生偏转√√1234567891011答案开关S闭合瞬间，通过线圈Q的电流增加，穿过线圈P的磁通量增加，则P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，A正确；开关S断开瞬间，通过线圈Q的电流减小，穿过线圈P的磁通量减小，则P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，B错误；保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，穿过线圈P的磁通量减小，则P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，C正确，D错误。1234567891011答案2.(2024·北京卷·6)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是A.闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引B.闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0C.断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到bD.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左√1234567891011答案闭合开关瞬间，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者相互排斥，故A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故C、D错误。1234567891011答案3.(来自教材改编)如图所示，导线AB与CD平行，在闭合与断开开关S时，关于导线CD中的感应电流，下列说法正确的是A.开关闭合时，有C到D的感应电流B.开关闭合时，有D到C的感应电流C.开关断开时，有D到C的感应电流D.开关断开时，无感应电流√开关闭合时，导线AB中产生电流，其方向由A指向B，根据安培定则可知导线CD所在回路磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律的推论“增反减同”可得导线CD中的感应电流方向为由D指向C，故A错误，B正确；同理，开关断开时，导线AB中电流从有到无，其方向由A指向B，根据安培定则可知导线CD所在回路磁通量垂直纸面向外减小，由楞次定律的推论“增反减同”可得导线CD中的感应电流方向为由C指向D，故C、D错误。1234567891011答案1234567891011答案4.(2023·海南卷·6)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同√1234567891011答案根据安培定则可知，线圈1、2中的电流产生的磁场方向都是竖直向下的，A错误；汽车进入线圈1时，穿过矩形线圈abcd的磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为adcb，离开线圈1时穿过矩形线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知感应电流的方向为abcd，B错误，C正确；安培力的方向总是与汽车相对于磁场的运动方向相反，D错误。1234567891011答案5.(2025·江苏南京市调研)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力√1234567891011答案开关S闭合后，线圈中的电流从右侧流入，由安培定则可知，磁场方向向左，在合上开关S的瞬间，磁场变强，由楞次定律可知，从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向，故C正确；合上开关S的瞬间，穿过两个金属环的磁通量变大，根据楞次定律的推论“增离减靠”可得铝环向左运动，铜环向右运动，A、B错误；1234567891011答案由于铜的电阻率较小，铜环和铝环的形状、大小相同，所以铜环的电阻较小，两环在线圈左右两侧对称位置放置，合上开关瞬间产生的感应电动势大小相同，故铜环中的感应电流较大，则铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，故D错误。1234567891011答案6.(2025·江西宜春市校考)圆环形导体线圈a平放在水平绝缘桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管，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中将产生俯视为顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力将增大√1234567891011答案当滑片P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量增加，方向向下，根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故A、B错误；再根据楞次定律推论“增缩减扩”判断出线圈a应有收缩的趋势，故C错误；根据“增离减靠”可知线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明线圈B中磁通量增加，产生的感应电流使指针向右偏转，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，线圈B中的磁通量也增加，产生的感应电流方向相同，故电流计指针也将向右偏转。关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将

偏转(填“向左”“向右”或“不”)；7.(2024·辽宁大连市模拟)如图所示是“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计的指针向右偏了一下，那么合上开向右1234567891011答案(2)连好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是

；A.插入铁芯B.拔出A线圈C.滑动变阻器的滑片向左滑动B1234567891011答案1234567891011答案据前面分析，插入铁芯会使得通过线圈B中的磁通量变大，则使灵敏电流计的指针向右偏转，故A错误；拔出A线圈，会使得通过线圈B中的磁通量变小，则会使得灵敏电流计指针向左偏转，故B正确；滑动变阻器的滑片向左滑动，则通过线圈A中的电流变大，从而会使得通过线圈B中的磁通量变大，从而灵敏电流计的指针仍会向右偏转，故C错误。(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管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

(填“上”或“下”)，图丙中的条形磁体下端为

极(填“N”或“S”)。下1234567891011答案S1234567891011答案依题意，题图乙中通过螺线管的电流是从上端流入、下端流出，则根据右手螺旋定则可知此时通电螺线管产生的磁场方向向下，而此时恰好条形磁体的S极朝下，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且磁通量在增大，可知条形磁体应向下运动；1234567891011答案依题意，题图丙中通过螺线管的电流是从下端流入、上端流出，则根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场方向向上，而条形磁体又向上远离螺线管，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且通过螺线管的磁通量在减小，则可知条形磁体的下端为S极。1234567891011答案能力综合练8.(2025·浙江金华第一中学月考)如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁体，当给条形磁体一竖直向上的初速度后，磁体上升到最高点后下落，在条形磁体向下运动的过程中，将会出现的情况是(重力加速度g)A.磁体的加速度小于gB.金属环对桌面压力小于自身重力C.俯视观察，左边金属圆环会产生逆时针感应电流D.两金属环将加速靠近(不考虑金属环之间的作用)√1234567891011答案当磁体从最高点开始下落时，穿过两个圆环的磁通量增大，金属环中产生感应电流，金属环受到向下的安培力，而磁体受到向上的磁场力，所以磁体向下运动时的加速度会小于g，金属环对桌面压力大于自身重力，故A正确，B错误；当磁体从最高点开始下落时，穿过两个圆环的向上的磁通量增大，俯视观察，由楞次定律可知左边金属圆环会产生顺时针感应电流，故C错误；1234567891011答案当磁体从最高点开始下落时，穿过两个圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以两个圆环要向磁通量减小的方向运动，则知两金属环相互排斥远离，故D错误。1234567891011答案9.(2024·江苏南通市模拟)如图所示，轻绳将一条形磁体悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁体从A处由静止释放，圆环始终保持静止，则磁体在从A到E摆动过程中A.圆环中感应电流方向相同B.圆环受到摩擦力方向相同C.圆环对桌面的压力始终大于自身的重力D.磁体在A、E两处的重力势能可能相等√1234567891011答案从A到最低点的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，由楞次定律的推论“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流(从上往下看)，从最低点到E的过程中，产生逆时针方向的电流(从上往下看)，故A错误；由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从A到最低点和从最低点到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向右，故B正确；1234567891011答案由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从最低点到E的过程中，圆环对桌面的压力小于自身的重力，故C错误；由于有部分机械能转化为内能，故磁体在A、E两处的重力势能不相等，故D错误。1234567891011答案10.(2025·江苏南通市模拟)如图所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环P，在圆环P的正上方固定一个线圈Q，线圈Q与平行金属导轨相连并与导体棒ab组成闭合回路，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒ab的运动，使得圆环P中产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流，并且对桌面的压力小于圆环P的重力，下列说法正确的是A.导体棒ab向右加速运动B.导体棒ab向左加速运动C.导体棒ab向右减速运动D.导体棒ab向左减速运动