2026《金版教程》高考复习方案物理-第1讲 电磁感应现象 实验：探究影响感应电流方向的因素 楞次定律

第十一章

电磁感应第1讲电磁感应现象实验：探究影响感应电流方向的因素楞次定律目录123教材阅读指导考点一电磁感应现象的判断考点二实验：探究影响感应电流方向的因素考点三椤次定律和右手定则考点四“三定则一定律”的综合应用课时作业考点五椤次定律推论的应用4567教材阅读指导(对应人教版必修第三册、选择性必修第二册相关内容及问题)

必修第三册第十三章第2节，阅读“磁通量”这一部分内容，当匀强磁场与所研究的面既不垂直也不平行时，怎样求穿过该面的磁通量？

必修第三册第十三章第3节，阅读[实验]“探究感应电流产生的条件”这一部分内容，图13．3­3中有几个闭合回路？提示：方法一，据Φ＝BS，S为该面在垂直于磁场方向的投影的面积；方法二，据Φ＝BS，B为磁感应强度在垂直于该面方向的分量。提示：两个。

必修第三册第十三章第3节[练习与应用]T2。

选择性必修第二册第二章第1节，阅读“楞次定律”这一部分内容，感应电流的磁场总与引起感应电流的磁场的方向相反吗？提示：有。先把线圈撑开，然后放手，线圈收缩，则线圈的面积减小，穿过线圈的磁通量减小，则线圈中会产生感应电流。提示：不是。

选择性必修第二册第二章第1节“楞次定律”这部分的[思考与讨论]，[练习与应用]T5，由此可看出磁体与闭合线圈间的力起什么作用？提示：阻碍它们之间的相对运动。考点一电磁感应现象的判断1．磁通量(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度(B)与______磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。(2)公式：________。(3)公式的适用条件：①匀强磁场；②S是______磁场方向的有效面积。(4)单位：韦伯(Wb)，1Wb＝__________。垂直Φ＝BS垂直1T·m2(5)标量性：磁通量是_____，但有正负之分。磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线____________时磁通量为正，则磁感线____________时磁通量为负。(6)磁通量的变化：在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于_______________________________，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。2．电磁感应现象与感应电流“____生电”的现象叫电磁感应，产生的电流叫作感应电流。标量从正面穿出从反面穿出末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值磁3．产生感应电流的条件当穿过____导体回路的_______发生变化时，_____导体回路中就产生感应电流。4．电磁感应现象的两种典型情况(1)闭合导体回路的一部分做_____________运动。(2)穿过闭合导体回路的磁通量____________。5．电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生____________，如果导体回路闭合则产生________；如果导体回路不闭合，则只产生____________，而不产生___________。6．电磁感应现象中的能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为______。闭合磁通量闭合切割磁感线发生变化感应电动势感应电流感应电动势感应电流电能1．磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。(

)2．磁通量既有大小，又有方向，所以磁通量是矢量。(

)3．磁通量、磁通量的变化量的大小均与匝数无关。(

)4．只要回路中的磁通量变化，回路中一定有感应电流。(

)5．只要闭合回路的一部分导体切割磁感线，闭合回路中一定有感应电流。(

)××√××例1下列图中能产生感应电流的是(

)解析根据产生感应电流的条件可知，A中，电路没闭合，无感应电流产生；B中，电路闭合，且垂直磁感线的闭合回路的面积增大，则穿过闭合回路的磁通量增大，有感应电流产生；C中，穿过闭合线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流产生；D中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流产生。故选B。感应电流能否产生的判断考点二实验：探究影响感应电流方向的因素1．实验目的探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系。2．实验原理通过实验，记录磁极进出闭合线圈运动的四种情况，分析总结感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系。3．实验器材条形磁体、线圈、电流表、导线若干、干电池一节、电池盒、滑动变阻器、开关。4．实验步骤(1)确定电流表指针偏转方向与电流方向的关系。①按图甲连接电路。②调节滑动变阻器，使接入电路的电阻最大。③迅速闭合开关，发现电流表指针偏转后立即断开开关。④记录电流方向与电流表的指针偏转方向，找出它们之间的关系。(2)确定感应电流方向与磁通量变化情况的关系。①按图乙连接电路，明确线圈的绕线方向。②按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向上抽出线圈时的实验。③观察并记录磁体磁场方向、感应电流方向、感应电流的磁场方向，并将结果填入表格。例2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电流方向的对应关系，查明线圈中导线的________，以便从指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向。绕向序号磁体磁场的方向(正视)磁体运动情况指针偏转情况感应电流的磁场方向(正视)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(2)下表为某同学记录的实验现象：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________。增大相反序号磁体磁场的方向(正视)磁体运动情况指针偏转情况感应电流的磁场方向(正视)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1、2、3、4得出的结论是________________________________________________________。(3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有________________________。(举一例)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发电机(其他答案合理也可)解析

(1)应该先观察电流表指针偏转方向与电流方向对应的关系，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根据①、②可得出结论：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。(3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有：发电机、变压器、无线充电器等。考点三

楞次定律和右手定则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：判定一切闭合导体回路_______变化时产生的感应电流的方向。(3)本质：__________定律在电磁感应现象中的体现。阻碍磁通量磁通量能量守恒2．右手定则

(1)内容：伸开_____，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__________的方向，这时四指所指的方向就是__________的方向。(2)适用范围：适用于判定导线___________时感应电流的方向。右手导线运动感应电流切割磁感线1．用楞次定律判断感应电流方向2．楞次定律中“阻碍”的含义例3如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是(

)A．同时增大B1减小B2B．同时减小B1增大B2C．同时以相同的变化率增大B1和B2D．同时以相同的变化率减小B1和B2解析同时增大B1减小B2，穿过圆环的总磁通量垂直纸面向里且增多，由楞次定律可知，环中感应电流的磁场垂直纸面向外，由安培定则可知，会在环中产生逆时针方向的感应电流，同理可知，同时减小B1增大B2，会在环中产生顺时针方向的感应电流，A错误，B正确。同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个磁场穿过圆环的磁通量总保持大小相同，所以穿过圆环的总磁通量总为0，不会在环中产生感应电流，C、D错误。例4

(人教版选择性必修第二册·第二章第1节[练习与应用]T2改编)如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体AB向右移动时，金属框中CD、EF边的感应电流的方向为(

)A．C→D，E→F B．D→C，E→FC．C→D，F→E D．D→C，F→E解析根据右手定则可以判断，AB中感应电流的方向为A→B，则在ABCD回路中，CD的感应电流方向为C→D，在ABFE回路中，EF的感应电流方向为F→E，C正确。考点四

“三定则一定律”的综合应用“三定则一定律”的用途以上定则或定律中，“因电而动”用左手定则，“因动生电”用右手定则；“因电生磁”用安培定则，“因磁生电”用楞次定律或右手定则。基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律例5

(多选)匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属矩形回路，回路平面位于纸面内，如图乙所示。令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示Oa、ab、bc段回路右侧PQ边受到的安培力。则(

)A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向C．F1方向向左，F2方向向右D．F2方向向右，F3方向向右解析由楞次定律可知，Oa段感应电流I1沿逆时针方向，ab、bc段感应电流I2、I3沿顺时针方向，故A正确，B错误。Oa段回路右侧PQ边中电流由Q流向P，磁感应强度方向垂直纸面向里，由左手定则可知，PQ边受到的安培力F1方向向左；ab段回路右侧PQ边中电流由P流向Q，磁感应强度方向垂直纸面向里，由左手定则可知，PQ边受到的安培力F2方向向右；bc段回路右侧PQ边中电流由P流向Q，磁感应强度方向垂直纸面向外，由左手定则可知，PQ边受到的安培力F3方向向左，故C正确，D错误。考点五

楞次定律推论的应用1.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引起感应电流的原因。列表说明如下：内容例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”

磁体靠近线圈，B感与B原反向阻碍相对运动——“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，磁体下移，回路面积应减小，a、b靠近B减小，线圈扩张磁体靠近，是斥力磁体远离，是引力通过导体远离或靠近来阻碍原磁通量的变化——“增离减靠”

i增大，B远离A

i减小，B靠近A例6

(2023·海南高考)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且通上顺时针(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解析根据安培定则可知，线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；由楞次定律及安培定则可知，汽车进入线圈1过程产生感应电流的方向为adcb，离开线圈1过程产生感应电流的方向为abcd，B错误，C正确；由楞次定律的推论可知，汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。例7

(2025·江苏省南通市高三上12月月考)在江苏省的一次消防演练中，一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框abcd吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直分量为By，随距离地面高度h的增大而减小，当直升机带动线框匀速上升时(

)A．穿过线框的磁通量增大B．线框中的感应电流方向为abcdC．线框的四条边有向内收缩的趋势D．绳索对线框的作用力小于线框的重力解析设金属线框abcd围成的面积为S，则穿过线框的磁通量Φ＝ByS，由题意知，江苏省的地磁场的竖直分量By方向向下，随h的增大而减小，故当直升机带动线框匀速上升时，Φ减小，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场在线框内的方向向下，则线框中的感应电流方向为abcd，故A错误，B正确；在直升机带动线框匀速上升的过程中，根据楞次定律的推论——增缩减扩，可知线框的四条边有向外扩张的趋势，故C错误；根据楞次定律的推论——来拒去留，可知磁场力使线框有向下的运动趋势，即线框受到的磁场力有竖直向下的分量，对线框受力分析可知，绳索对线框的作用力大于线框的重力，故D错误。课时作业1．(人教版必修第三册·第十三章第3节[练习与应用]T1改编)如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是(

)A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动［A组基础巩固练］解析：图甲、乙、丁中穿过线框的磁通量均为零且保持不变，不会产生感应电流，而图丙中穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，故选C。2．(多选)如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行。若要在线圈中产生感应电流，可行的做法是(

)A．AB中电流I逐渐增大B．AB中电流I先增大后减小C．以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°(俯视)D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)解析：只要AB中电流发生变化，无论是大小变，还是方向变，或者大小和方向同时变，都可以使穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，A、B正确；以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°的过程中，磁感应强度的大小和线圈的有效面积都没变，磁通量不变，不能产生感应电流，C错误；以OO′为轴逆时针转90°的过程中，线圈的有效面积发生了变化，磁通量变化，能产生感应电流，D正确。3．磁单极子自1932年被狄拉克提出以来，科学家们一直都在努力寻找其存在的确凿证据。如果一个只有S极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下看，这个线圈中将出现(

)A．先逆时针后顺时针的感应电流B．先顺时针后逆时针的感应电流C．逆时针方向的持续流动的感应电流D．顺时针方向的持续流动的感应电流解析：只有S极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈时，穿过线圈的磁通量先向上增加，后向下减小，根据楞次定律可知，从上向下看线圈中产生顺时针方向的持续流动的感应电流。故选D。4．(2024·广东省梅州市高三下一模)(多选)在第70场“南方教研大讲堂”罗老师展示的课例中，她用磁力小车做了小实验。磁力小车如图甲所示，它的内部结构可以简化为如图乙所示，其中A、B是具有单向导电性的发光二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，与线圈C构成闭合回路。实验前，磁力小车静止在水平桌面上(不计一切阻力)。关于实验现象，下列说法正确的是(

)A．将强磁体N极快速靠近小车，二极管A将闪亮B．将强磁体S极快速靠近小车，二极管B将闪亮C．将强磁体N极快速靠近小车，小车将向右运动D．将强磁体S极快速靠近小车，小车将向左运动解析：将强磁体N极快速靠近小车，向右穿过线圈C的磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知，整个回路中产生逆时针方向的感应电流，二极管A将闪亮，故A正确；将强磁体S极快速靠近小车，向左穿过线圈C的磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知，整个回路中产生顺时针方向的感应电流，二极管B将闪亮，故B正确；不管是强磁体N极快速靠近小车，还是强磁体S极快速靠近小车，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，小车都将向右运动，故C正确，D错误。5．(2025·吉林省长春市高三上质量监测一)如图，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，观察到电流表指针向左偏转。由此可以推断，开关闭合后(

)A．线圈A迅速向上移动，电流表指针向右偏转B．减小电源输出电压的过程中，电流表指针向左偏转C．滑片向左滑动到某位置不动，电流表指针向右偏转到某位置后不动D．断开开关的瞬间，电流表指针向左偏转解析：开关闭合后，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，流过线圈A的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈B产生的感应电流的磁场与原磁场方向相反，此时电流表指针向左偏转。线圈A迅速向上移动，穿过线圈B的磁通量减小，由楞次定律可知，线圈B产生的感应电流的磁场与原磁场方向相同，则电流表指针向右偏转，故A正确；同理可知，减小电源输出电压的过程中，流过线圈A的电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，将观察到电流表指针向右偏转，故B错误；滑片向左滑动到某位置不动，流过线圈A的电流先减小后不变，穿过线圈B的磁通量先减小后不变，则电流表指针先向右偏转后回到零刻度不动，故C错误；断开开关的瞬间，流过线圈A的电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，将观察到电流表指针向右偏转，故D错误。6．(2024·北京高考)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解析：闭合开关瞬间，线圈M中的电流增大，则产生的磁场增强，穿过线圈P的磁通量增大，由楞次定律的推论“增离减靠”可知，线圈M和线圈P相互排斥，故A错误；闭合开关，达到稳定后，穿过线圈P的磁通量保持不变，线圈P中无感应电流产生，电流表的示数为0，故B正确；断开开关前，由安培定则可知，穿过线圈M和线圈P的磁通量向右，断开开关瞬间，穿过线圈P的磁通量减小，由楞次定律可知，线圈P产生的感应电流的磁场方向向右，由安培定则可知，流过电流表的电流方向由b到a，故C、D错误。7．为了演示“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”的现象，老师做了这样的演示实验：如图所示，水平横梁两端各固定一个铝环，其中A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。当装置静止不动时，用一磁体的N极去接近A环，发现A环绕支点沿顺时针(俯视)方向转动。若不考虑空气流动对实验结果的影响，关于该实验，下列说法中正确的是(

)A．若用磁体的S极接近A环，A环也将绕支点沿顺时针(俯视)方向转动B．制作A、B环的材料只要是金属就行，很薄的铁环也可以得到相同的实验效果C．制作A、B环的材料用绝缘材料也可以得到相同的实验效果D．磁体接近A环的过程中，A环将有扩张的趋势解析：当磁体N极向A环靠近时，穿过A环的磁通量增加，A环是闭合的，会产生感应电流，磁体对A环产生安培力，阻碍两者相对运动，因此为阻碍磁体靠近，A环出现绕支点顺时针(俯视)转动现象；同理，磁体S极接近A环时，A环也将绕支点顺时针(俯视)转动，故A正确。制作A、B环的材料必须是金属导体，很薄的铁环电阻较大，产生的感应电流较小，且会被磁化吸引，不能得到相同的实验效果，故B错误。若制作A、B环的材料用绝缘材料，则在A环中不会产生感应电流，则磁体对A环无安培力作用，A环不会绕支点转动，故C错误。磁体接近A环的过程中，穿过A环的磁通量增加，根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，A环将有收缩的趋势，故D错误。8．(2024·北京高考)用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。关于本实验，下列说法正确的是________(填选项前的字母)。A．需要记录感应电流的大小B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关解析：本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，A错误；本实验通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确；由题图2甲和乙知，分别插入条形磁体的N极和S极时，电流表指针偏转方向不同，即感应电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关，故C正确。9．汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示。铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图)，M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即实现自动控制刹车。齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向(

)A．总是从左向右的B．总是从右向左的C．先从右向左，然后从左向右D．先从左向右，然后从右向左［B组综合提升练］解析：穿过线圈的磁通量方向与磁体内部的磁场方向相同，均从右指向左。铁齿靠近线圈时，铁齿的右端是S极，铁齿在线圈处产生的磁场方向指向铁齿，即与原磁场同向，所以在图示时刻，穿过线圈的磁通量最大，随着齿轮的转动，磁通量先减小后增大，当下一个铁齿正对线圈时，磁通量又达到最大。结合楞次定律可知，该过程线圈中感应电流在线圈轴线上的磁场方向先向左后向右，由安培定则可知，通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右，C正确。10．(多选)如图甲所示，等离子气流由左方连续以速度v0射入M和N两板间的匀强磁场中，ab直导线与M、N相连接，线圈A与直导线cd连接，线圈A内有按图乙所示规律变化的磁场，且规定向左为磁场B的正方向，则下列叙述正确的是(

)A．0～1s内，ab、cd导线互相排斥B．1～2s内，ab、cd导线互相吸引C．2～3s内，ab、cd导线互相吸引D．3～4s内，ab、cd导线互相排斥解析：根据左手定则，可判定等离子气流中的正离子向上极板M偏转，负离子向下极板N偏转，所以ab中电流方向是由a流向b。由图乙可知，在0～1s内，线圈A内