68　第十一章　第60课时　电磁感应现象　楞次定律

第十一章电磁感应第十一章电磁感应课程标准1．了解电磁感应现象的发现过程，体会科学探索中科学思想和科学态度的重要作用。2．通过实验，探究并了解感应电流产生的条件。探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。3．理解法拉第电磁感应定律。通过实验，了解自感现象和涡流现象。能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。4．能分析电磁感应中的电路、动力学、能量、动量问题以及生产生活中的应用。第十一章电磁感应考情分析

第60课时电磁感应现象楞次定律[学习目标]

1．理解电磁感应现象及产生感应电流的条件。2．熟练应用楞次定律及推论判断感应电流的方向。3．能够应用右手定则判断感应电流的方向。4．应用安培定则、楞次定律、左手和右手定则分析电磁感应问题。考点1电磁感应现象的理解及判断1．磁通量(1)公式：Φ＝____，S为垂直磁场的_________，磁通量为______(选填“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。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______电路的磁通量__________。(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。磁通量闭合发生变化感应电动势

感应电动势如图，用绳吊起一个铝环，用磁体的任意一极去靠近铝环或从靠近铝环处移开。

(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。 (

)(3)磁体靠近铝环、远离铝环的过程中，铝环中都有感应电流。 (

)×

√

√[典例1]

(2025·北京卷)下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是(

)√A．图(a)中，圆环在匀强磁场中向左平移B．图(b)中，圆环在匀强磁场中绕轴转动C．图(c)中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移D．图(d)中，圆环向条形磁铁N极平移A

[圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流；圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流；离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流；根据条形磁铁的磁场特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流。故选A

。]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。考点2楞次定律的理解及应用阻碍磁通量2．楞次定律中“阻碍”的含义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(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。 (

)×

×

×角度1应用楞次定律判断感应电流的方向[典例2]

(2025·河南卷)如图所示，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是(

)√C

[沿N极到S极的方向看，薄片右侧远离磁场，穿过薄片的磁通量减少，由于感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的减少，故感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，结合安培定则可以判定，右侧涡电流方向为顺时针，同理判定左侧涡电流方向为逆时针，C正确。]角度2应用右手定则判断感应电流的方向[典例3]

(2025·郑州模拟)下列物理情境正确的是(

)A

BC

D√B

[选项A中，根据左手定则可知安培力方向向上，故A错误；选项B中，根据左手定则可知洛伦兹力方向向下，故B正确；选项C中，根据右手定则可知感应电流方向向下，故C错误；选项D中，根据安培定则可知通电导体电流应向下，故D错误。]归纳总结：用右手定则判断感应电流的方向该方法适用于部分导体切割磁感线。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。考点3楞次定律的推广应用楞次定律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：内容增反减同来拒去留增缩减扩例证

磁铁靠近线圈，B感与B原反向

磁铁靠近，是斥力

P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近内容增反减同来拒去留增缩减扩增离减靠例证

当IA增大时，IB与IA方向相反；当IA减小时，IB与IA方向相同

磁铁远离，是引力

B减小，线圈扩张；B增大，线圈收缩

当S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动远离通电线圈，通过远离和靠近阻碍磁通量的变化角度1

“增反减同”的应用[典例4]

(人教版选择性必修第二册改编)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√B

[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于纸面向外增加，由楞次定律的“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于纸面向外减小，由楞次定律的“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。]角度2

“来拒去留”的应用[典例5]

(多选)(人教版选择性必修第二册改编)如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将磁铁托起到某一高度后放开，忽略空气阻力，则(

)A．磁铁最终会停止运动B．磁铁将做简谐运动C．磁铁远离线圈时，从上往下看线圈感应电流方向为顺时针D．磁铁远离线圈时，桌面对线圈的支持力大于线圈自身的重力√√AC

[根据楞次定律可知，下面的线圈会阻碍磁铁运动而做负功，所以磁铁最终会停止，不是简谐运动，A正确，B错误；在磁铁远离线圈过程中，穿过线圈的磁通量向下减小，由楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为顺时针(从上往下看)，C正确；磁铁向上运动时，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知磁铁对线圈有向上的力，故对线圈受力分析可知桌面对线圈的支持力小于线圈自身的重力，D错误。]拓展思考

如图所示，轻绳将一条形磁铁悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，圆环始终保持静止，则磁铁从A到E摆动的过程中(

)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．磁铁在A、E两处的重力势能可能相等√B

[从A到最低点的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，根据“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流(从上往下看)，同理知从最低点到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，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B正确，C错误；由于有部分机械能转化为内能，故在A、E两处的重力势能不相等，故D错误。]角度3

“增缩减扩”“增离减靠”的应用[典例6]

(多选)(2025·广东广州模拟)如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置。两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时，下列说法正确的是(重力加速度为g，不计空气阻力)(

)A．P、Q将彼此靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g√√AD

[根据楞次定律可知，当条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量变大，感应电流产生的磁场阻碍原磁通量的变化，对磁铁产生向上的斥力，因此磁铁的加速度小于g，同时P、Q将彼此靠拢，减小面积，阻碍原磁通量的变大，A、D正确，B、C错误。]“三定则、一定律”的比较考点4

“三定则、一定律”的应用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[典例7]

(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√√

方法技巧：“三个定则”和“一个定律”的因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则。(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则。(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则。(4)因磁通量变化而生电(S、B→I安)→楞次定律。课时作业(六十)电磁感应现象楞次定律1．如图所示，在通电螺线管外有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB的关系是(

)A．ΦA>ΦB

B．ΦA<ΦBC．ΦA＝ΦB

D．不能确定√题号135246879101112A

[通电螺线管磁场分布与条形磁铁类似，根据右手螺旋定则和磁感线的分布情况可知，螺线管内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，螺线管内部的磁感线条数等于螺线管外部磁感线的总条数，而螺线管外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的螺线管外部向下的磁感线将螺线管内部向上的磁感线抵消一部分，A的面积小，抵消较少，则穿过A的磁通量较大，所以ΦA>ΦB，故A正确，B、C、D错误。]题号1352468791011122．(2025·福建福州一模)图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙所示，两软铁间的磁场可看作是均匀辐射分布的，圆柱形软铁内部的磁场可看作是平行的。若未通电的线圈在P、Q位置的磁通量分别为ΦP、ΦQ，则(

)A．ΦQ＝0

B．ΦQ＝ΦPC．ΦP<ΦQ

D．ΦP>ΦQ√题号135246879101112C

[线圈在P位置与磁场平行，磁通量ΦP＝0，线圈在Q位置与磁场方向成一定夹角，此时磁通量不为0，所以ΦP<ΦQ。故选C。]3．(2024·江苏卷)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处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁场区域，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√题号135246879101112A

[将线圈a匀速拉出磁场的过程中，穿过线圈a的磁通量垂直纸面向里且不断减小，则由楞次定律可知，线圈a中的感应电流在其内部产生的磁场垂直纸面向里，在其外部产生的磁场垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知，线圈a中产生的感应电流方向为顺时针，C、D错误；由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可知，线圈a中产生的感应电流大小不变，线圈a被拉出磁场的过程中，与线圈b的距离逐渐减小，则穿过线圈b的磁通量垂直纸面向外且不断增大，由楞次定律与右手螺旋定则可知线圈b中的感应电流为顺时针方向，A正确，B错误。]题号1352468791011124．(2024·北京卷)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√题号135246879101112B

[闭合开关瞬间，根据安培定则可知线圈M中突然产生向右的磁场，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向左，因此线圈M和线圈P相互排斥，A错误；线圈M中的磁场稳定后，线圈P中的磁通量也不再变化，则线圈P产生的感应电流为0，电流表示数为0，B正确；断开开关瞬间，线圈M中向右的磁场瞬间减为0，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向右，根据安培定则可知流过电流表的电流方向由b到a，C、D错误。]题号1352468791011125．(2025·江苏南京一模)如图为新型交通信号灯，在交通信号灯前方路面埋设通电线圈，这个包含线圈的传感器电路与交通信号灯的时间控制电路连接，当车辆通过线圈上方的路面时，会引起线圈中电流的变化，系统根据电流变化的情况确定信号灯亮的时间长短，下列判断正确的是(

)A．汽车经过时线圈会产生感应电流B．汽车通过线圈时，线圈激发的磁场不变C．若线圈断了，系统依然能检测到汽车通过的电流信息D．线圈中的电流是由汽车通过线圈时发生电磁感应引起的√题号135246879101112A

[汽车上大部分是金属，汽车经过线圈时会引起线圈磁通量的变化，从而产生电磁感应现象，产生感应电流，故A正确；汽车通过线圈时，线圈由于电磁感应使自身电流发生变化，激发的磁场也发生变化，故B错误；若线圈断了，没有闭合回路，系统不能检测到汽车通过的电流信息，故C错误；线圈本身就是通电线圈，线圈中的电流不是汽车通过线圈时发生电磁感应引起的，汽车通过线圈时产生的电磁感应现象只是引起线圈中电流的变化，故D错误。]题号1352468791011126．(2023·海南卷)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√题号135246879101112C

[由右手螺旋定则可知，线圈1、2形成的磁场方向都是竖直向下的，A错误；汽车进入线圈1时，穿过线圈abcd的磁通量向下增大，由楞次定律可判断，线圈abcd中的感应电流方向为adcb，同理，汽车离开线圈1时，穿过线圈abcd的磁通量向下减小，线圈abcd中的感应电流方向为abcd，B错误，C正确；汽车进入线圈2过程受到的安培力为阻力，与速度方向相反，D错误。]题号1352468791011127．(多选)(2025·广东广州模拟)如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止从图示位置释放，在下落过程中(

)A．穿过线框的磁通量始终为0B．线框中感应电流方向沿顺时针C．线框所受安培力的合力不变D．线框的机械能逐渐减小√√题号135246879101112BD

[距离导线越远，磁场越弱，可知线框由静止释放，通过线框的磁通量逐渐减小，且穿过线框的磁通量不为0，故A错误；根据右手螺旋定则可知，导线下方的磁场方向垂直于纸面向里，随着线框下落，通过线框的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针，故B正确；根据左手定则可知，线框上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向下，由于下边的磁场比上边弱，故下边所受的安培力小于上边所受的安培力，又线框左、右两边所受安培力大小相等、方向相反，因此线框所受安培力的合力向上，且会变化，故C错误；安培力做负功，线框的机械能逐渐减小，故D正确。]题号1352468791011128．(2025·山东青岛一模)国产航母福建舰上的舰载飞机起飞实现了先进的电磁弹射技术。电磁驱动原理示意图如图所示，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，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S的瞬间(

)A．铝环向右运动，铜环向左运动B．铝环和铜环都向右运动C．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力D．从左向右看，两环中的感应电流均沿逆时针方向√题号135246879101112C

[根据楞次定律的推论“增离减靠”可知，闭合开关的瞬间，铝环向左运动，铜环向右运动，A、B错误；由于铜环的电阻率较小，可知铜环中产生的感应电流较大，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，C正确；根据楞次定律和安培定则可知，从左向右看，两环中的感应电流均沿顺时针方向，D错误。]题号1352468791011129．(2025·浙江杭州模拟)如图所示，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b与电源、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中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流B．穿过线圈a的磁通量减小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√题号135246879101112D

[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，穿过线圈a的磁通量向下增加，根据楞次定律可判断出线圈a中感应电流方向(俯视)应为逆时针，故A、B错误；根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈a有收缩的趋势，故C错误；开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看作两个条形磁铁，判断可知此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。]题号13524687910111210．(人教版选择性必修第二册改编)如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连，线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是(

)A．保持S1闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向B．保持S1闭合，在开关S2闭合的瞬间，通过电流表的电流由b→aC．保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，通过电流表的电流由b→aD．保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流√题号135246879101112C

[保持S1闭合，由右手螺旋定则可以判断，软铁环中的磁场为顺时针方向，故A错误；保持S1闭合，在开关S2闭合的瞬间，线圈N中磁通量不变，没有感应电流产生，故B错误；保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，线圈N中磁通量向下增大，根据楞次定律可以判断，通过电流表的电流由b→a，故C正确；保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，N线圈中磁通量向下减小，根据“增反减同”可以判断，通过电流表的电流由a→b，故D错误。]题号13524687910111211．(多选)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，