資源簡介

第二章　電磁感應
第一節　感應電流的方向
(分值:100分)
選擇題1,3~11題,每小題8分,共80分。
基礎對點練
題組一　影響感應電流方向的因素
1.現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關按如圖所示連接,在保持開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下。某同學發現當他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時,電流表指針向右偏轉。由此可以推斷 (　　)
線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加速滑動,都能引起電流表指針向左偏轉
線圈A向上移動或斷開開關,都能引起電流表指針向右偏轉
滑動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動,都能使電流表指針靜止在中央
因為線圈A、線圈B的繞線方向未知,所以無法判斷電流表指針偏轉的方向
2.(6分)圖甲為探究“影響感應電流方向的因素”的實驗裝置,所用電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系為:當電流從“+”接線柱流入電流表時,指針向右偏轉。
(1)將條形磁鐵S極向下插入螺線管時,發現電流表的指針向右偏轉。螺線管的繞線方向如圖乙所示。請在圖乙中標出螺線管中的感應電流方向。(2分)
(2)經分析可得出結論:當穿過螺線管的磁通量增加時,感應電流產生的磁場與條形磁鐵的磁場方向　　　　(2分)(填“相同”或“相反”)。
(3)接上面的(1),將條形磁鐵從螺線管中抽出時,電流表的指針向　　　　(2分)(填“左”或“右”)偏轉。
題組二　楞次定律
3.根據楞次定律可知感應電流的磁場一定 (　　)
與引起感應電流的磁場反向
與引起感應電流的磁場同向
會阻斷引起感應電流的磁通量的變化
會阻礙引起感應電流的磁通量的變化
4.如圖所示,兩個線圈A、B套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖所示。當線圈A中的電流突然減弱時,線圈B中的感應電流方向為 (　　)
沿順時針方向
沿逆時針方向
無感應電流
先沿順時針方向,再沿逆時針方向
5.如圖所示,虛線為區域Ⅰ和區域Ⅱ的分界線,區域Ⅰ有垂直紙面向外的勻強磁場,區域Ⅱ有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度均為B,把正方形線框從區域Ⅰ拉到區域Ⅱ過程中,線框中的電流方向為 (　　)
順時針 　逆時針
先順時針后逆時針 　先逆時針后順時針
6.(2024·廣東珠海高二期末)如圖1,清遠磁浮列車完成安裝調試。圖2是磁浮的原理圖,圖2中甲是圓柱形磁鐵,乙是用高溫超導材料制成的超導圓環,將超導圓環乙水平放在磁鐵甲上,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵甲的上方空中,若甲的N極朝上,在乙放入磁場向下運動的過程中 (　　)
俯視,乙中感應電流的方向為順時針方向;當乙穩定后,感應電流消失
俯視,乙中感應電流的方向為順時針方向;當乙穩定后,感應電流仍存在
俯視,乙中感應電流的方向為逆時針方向;當乙穩定后,感應電流消失
俯視,乙中感應電流的方向為逆時針方向;當乙穩定后,感應電流仍存在
7.如圖所示,當穿過閉合回路的磁通量均勻增加時,內外兩金屬環中感應電流的方向為 (　　)
內環逆時針,外環順時針
內環順時針,外環逆時針
內環逆時針,外環逆時針
內環順時針,外環順時針
題組三　右手定則
8.如圖所示,勻強磁場與圓形導體環平面垂直,導體棒ef與導體環接觸良好,當ef向右勻速運動時 (　　)
圓環中磁通量不變,環上無感應電流產生
整個環中有順時針方向的電流
整個環中有逆時針方向的電流
環的右側有逆時針方向的電流,環的左側有順時針方向的電流
9.(多選)兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中,在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動。當AB在外力F作用下向右運動時,下列說法中正確的是 (　　)
導體棒CD內有電流通過,方向是D→C
導體棒CD內有電流通過,方向是C→D
磁場對導體棒CD的作用力方向向左
磁場對導體棒AB的作用力方向向左
綜合提升練
10.如圖所示,AOC是光滑的金屬導軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬棒,與導軌接觸良好,它從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動,運動過程中b端始終在OC上,a端始終在OA上,直到金屬棒完全落在OC上,空間存在著勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,則ab棒在上述過程中 (　　)
感應電流方向是b→a
感應電流方向是a→b
感應電流方向先是b→a,后是a→b
感應電流方向先是a→b,后是b→a
11.(多選)如圖所示,若套在條形磁鐵上的彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ,則下列說法正確的是 (　　)
向下穿過線圈的磁通量增大
向上穿過線圈的磁通量增大
從上往下看,有逆時針方向的感應電流
從上往下看,有順時針方向的感應電流
12.(6分)(2024·廣東中山高二期中)在“探究影響感應電流方向的因素”的實驗中。某同學用試觸法判斷電流計指針偏轉方向與電流方向的關系時,將電池的負極與電流計的A接線柱連接,連接B接線柱的導線試觸電池正極,發現指針指在如圖甲中的b位置。
(1)現將電流計的兩接線柱與圖乙中線圈的兩個接線柱連接(A與C連接,B與D連接),將磁鐵N極從線圈中拔出,線圈中原磁通量的方向為　　　　(1分)(選填“向上”或“向下”),線圈中的原磁通量　　　　(1分)(選填“增大”或“減小”),你所看到的指針　　　　(2分)(選填“不偏”“向a位置偏轉”或“向b位置偏轉”)。
(2)若將電流計的A、B接線柱分別與圖丙中線圈的E、F接線柱連接,將磁鐵從線圈中抽出時,電流計指針指示位置如圖甲中a所示,則磁鐵的Q端是　　　　(2分)(選填“N”或“S”)極。
培優加強練
13.(8分)(2024·廣東東莞高二期中)甲、乙兩位同學利用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。
(1)如圖a,請補齊連線,(2分)補齊線后,甲同學在斷開開關時發現靈敏電流計指針向右偏轉,下列操作中同樣能使指針向右偏轉的有　　　　(1分)。
A.閉合開關
B.開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動
C.開關閉合時將B線圈從A線圈中拔出
D.開關閉合時將B線圈倒置再重新插入A線圈中
(2)為確切判斷A線圈中的感應電流方向,應在實驗前先查明靈敏電流計指針偏轉方向與　　　　的關系。(1分)
(3)乙同學設計了如圖b所示的裝置來判斷感應電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對二極管正負極進行確認,某次測量時發現多用電表指針幾乎沒有偏轉,說明此時黑表筆接觸的是二極管的　　　　(2分)(選填“正極”或“負極”)。實驗操作時將磁鐵插入線圈時,只有燈　　　　(2分)(選填“C”或“D”)短暫亮起。
第一節　感應電流的方向
1.B　[滑片P向左加速滑動時，穿過線圈B的磁通量減少，且電流表指針向右偏轉。因此線圈A向上移動或斷開開關時，穿過線圈B的磁通量減少，電流表指針向右偏轉，A錯誤，B正確；P勻速向左滑動時穿過線圈B的磁通量減少，電流表指針向右偏轉，P勻速向右滑動時穿過線圈B的磁通量增加，電流表指針向左偏轉，C錯誤；由以上分析可知，D錯誤。]
2.(1)見解析圖　(2)相反　(3)左
解析　(1)根據電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系可知，線圈中電流方向為從B流向A，如圖所示。
(2)S極向下插入螺線管時，線圈中磁通量增大，根據產生的電流方向，由安培定則可判斷出感應電流產生的磁場與原磁場方向相反。
(3)將條形磁鐵從螺線管中抽出時，穿過線圈的磁通量減小，感應電流的磁場應與原磁場方向相同，即向上，阻礙磁通量的減小，根據安培定則可知，線圈中感應電流方向從A到B，則電流表的指針向左偏轉。
3.D　[當引起感應電流的磁通量增大時，感應電流產生的磁場與原磁場方向相反，當引起感應電流的磁通量減小時，感應電流的磁場與原磁場方向相同，即感應電流的磁場一定會阻礙(不是阻斷)引起感應電流的磁通量的變化，故A、B、C錯誤，D正確。]
4.B　[當線圈A中通有減小的逆時針方向的電流時，由安培定則知，穿過線圈B的磁通量垂直紙面向外，且減小，根據楞次定律，線圈B產生逆時針方向的電流，故B正確。]
5.B　[由題意知，正方形線框從區域Ⅰ拉到區域Ⅱ過程中，先垂直紙面向外穿過線框的磁通量減小，后垂直紙面向里穿過線框的磁通量增大，根據楞次定律可知，感應電流產生的磁場總是要“阻礙”引起感應電流的磁場的變化，由安培定則可知線圈中的感應電流方向一直為逆時針，故B正確。]
6.B　[磁懸浮是利用了同性磁極相互排斥的原理，在乙放入磁場向下運動的過程中，圓環內的磁通量是增大的，由楞次定律可知超導圓環中的感應電流所激發的磁場的N極是向下的，由右手螺旋定則可知俯視時感應電流沿著順時針方向，由于超導體電阻為零，所以當乙穩定后感應電流將仍然存在，故A、C、D錯誤，B正確。]
7.B　[當穿過閉合回路的磁通量均勻增加時，根據楞次定律可知，感應電流方向為內環順時針，外環逆時針，故選項B正確。]
8.D　[導體棒ef切割磁感線產生感應電動勢，圓環兩側組成外電路，所以環上有感應電流，故A錯誤；根據右手定則可知，ef中產生的感應電流方向為e→f，則環的右側有逆時針方向的電流，環的左側有順時針方向的電流，故B、C錯誤，D正確。]
9.BD　[根據右手定則可知導體棒AB中的電流方向為B→A，則CD棒中的電流方向為C→D，A錯誤，B正確；根據左手定則，可知導體棒CD受到的安培力的方向為水平向右，C錯誤；導體棒AB所受安培力的方向為水平向左，D正確。]
10.C　[由幾何知識可知，在金屬棒向下滑動的過程中，金屬棒與導軌所圍成的三角形面積先增大后減小，穿過三角形aOb的磁通量先增大后減小，由楞次定律可知，感應電流方向先是b→a，后是a→b，C項正確。]
11.BD　[磁感線是閉合曲線，磁鐵內部穿過線圈的磁感線條數等于外部所有磁感線的總和，線圈中磁鐵內部磁感線比外部多。外部的磁感線與內部的磁感線方向相反，外部的磁感線將內部抵消，Ⅱ位置磁鐵外部磁感線條數少，將內部磁感線抵消少，則Ⅱ位置向上的磁通量大。當彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則磁通量變大，且磁場方向由下向上，故A錯誤，B正確；向上的磁通量增大，根據楞次定律，知有順時針方向的感應電流(從上往下看)，故C錯誤，D正確。]
12.(1)向下　減小　向b位置偏轉　(2)S
解析　(1)將磁鐵N極從線圈中拔出，線圈中原磁通量的方向向下，線圈中的原磁通量減小，則感應電流產生的磁場方向與原磁場的方向相同，由右手螺旋定則可知，電流從B流入，指針向b位置偏轉。
(2)指針向a位置偏轉，說明電流從A流入，從E流出，根據安培定則可知，感應電流的磁場向上，磁鐵從線圈中抽出時，線圈中的磁通量減小，則感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，故磁鐵的Q端是S極。
13.(1)見解析圖　CD　(2)電流方向　(3)負極　C
解析　(1)將電源、開關、變阻器、小螺線管B串聯成一個回路，再將電流計與大螺線管A串聯成另一個回路，實物連接如圖所示
斷開開關時，線圈中電流迅速減小，則A線圈中磁通量減小，出現感應電流，使靈敏電流計指針向右偏轉；為了同樣使指針向右偏轉，應減小A線圈中的磁通量或增加A線圈中反向的磁通量；閉合開關，B線圈中的電流突然增大，則A線圈中的磁通量增大，故A錯誤；開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動，B線圈中的電流增大，則A線圈中的磁通量增大，故B錯誤；開關閉合時將B線圈從A線圈中拔出，則A線圈中的磁通量減小，故C正確；開關閉合時將B線圈倒置，再重新插入A線圈中，則A線圈中反向的磁通量增加，故D正確。
(2)判斷感應電流具體流向，應先查明靈敏電流計指針偏轉方向與電流流入方向的關系。
(3)歐姆擋指針沒有偏轉時，說明二極管的負極與電源正極相連，根據多用電表紅進黑出的操作原則，此時黑表筆接觸的是二極管的負極；當磁鐵插入線圈時，可判斷線圈中產生感應電流方向從下向上流過二極管，燈C短暫亮起。第一節　感應電流的方向
學習目標　1.探究感應電流的方向與哪些因素有關，學習用電流計判斷感應電流的方法。2.理解楞次定律的內容，掌握運用楞次定律判斷感應電流的方法和步驟。3.掌握右手定則，并理解右手定則實際上是楞次定律的一種表現形式。
知識點一　影響感應電流方向的因素
一、探究電流計指針的偏轉方向與通入電流方向的關系
1.實驗電路圖
2.把觀察到的現象及結果填入表中
電流流入電流計的情況 電流計指針偏轉方向
電流從“＋”接線柱流入
電流從“－”接線柱流入
3.結論
電流從哪一側的接線柱流入，指針就向哪一側偏移，即左進左偏，右進右偏。
二、探究條形磁鐵插入或拔出線圈時感應電流的方向
1.設計思路
用“原磁場的方向”表示“磁極的朝向”，用“原磁通量Φ的變化”表示“磁極運動的方向”，將感應電流的方向也轉化為與磁場相關的描述——感應電流磁場的方向。安培定則可以作為轉化的工具。
2.實驗操作
(1)按圖連接電路，明確螺線管的繞線方向。
(2)按照控制變量的方法分別進行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向下時抽出線圈的實驗。
條形磁鐵的運動情況 N極朝下插入線圈 S極朝下從線圈中拔出 N極朝下從線圈中拔出 S極朝下插入線圈
實驗操作圖示
原磁場的方向 向下
原磁通量Φ的變化 增大
電流表指針的偏轉方向 左偏
線圈中感應電流的方向 b→a
感應電流磁場的方向 向上
Z3.結果分析
根據上表記錄，得到下述結果：
當原磁通量Φ增加時，感應電流產生的磁場的方向與原磁場方向________。當原磁通量Φ減小時，感應電流產生的磁場的方向與原磁場的方向________。由此可以判定感應電流磁場的方向，再由安培定則最終判定感應電流的方向。
例1 如圖所示是“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置。
(1)將圖中所缺導線補充完整。
(2)如果在閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計指針將________(填“向左偏”或“向右偏”)，A線圈插入B線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，電流計指針將________(填“向左偏”或“向右偏”)。
(3)在靈敏電流計所在的電路中，為電路提供電流的是________(填圖中儀器的字母)。
聽課筆記　___________________________________________________________
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知識點二　楞次定律
1.內容：閉合回路中感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要________引起感應電流的________________。
2.從能量角度理解楞次定律
(1)感應電流的方向符合楞次定律是________________定律的必然結果。
(2)理解：當條形磁鐵插入線圈時，根據楞次定律，條形磁鐵會受到斥力，如圖所示。為使磁鐵能繼續插入線圈中，必須借助外力克服這個斥力對外做功。 正是通過這部分功將____________________(如磁鐵的機械能)轉化為線圈中的________，電能再轉化為線圈和電流計中的內能。可見，楞次定律是能量守恒定律在電磁現象中的體現。
【思考】
1.感應電流的磁場總要阻礙原磁場的變化，是否意味著感應磁場的方向總與原磁場方向相反？
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2.“阻礙”是不是意味“阻斷”了原磁場的變化？
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例2 如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在水平放置的細長磁鐵的S極附近豎直下落，該線圈始終保持水平，從圖中位置Ⅰ經過位置Ⅱ到達位置Ⅲ，Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，且在位置Ⅱ，S極附近的磁感線恰好與線圈平面平行，在這個過程中，線圈中感應電流(　　)
A.沿abcda流動
B.沿adcba流動
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcda流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿adcba流動
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿adcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcda流動
聽課筆記　___________________________________________________________
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例3 如圖甲所示的閉合線圈放在勻強磁場中，t＝0時磁感應強度垂直線圈平面向里，磁感應強度隨時間變化的關系圖像如圖乙所示。則在0～2 s內線圈中感應電流的方向為(　　)
A.逆時針 B.先逆時針后順時針
C.順時針 D.先順時針后逆時針
聽課筆記　___________________________________________________________
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判斷感應電流方向的四個步驟：
一原——確定原磁場的方向；
二變——確定磁通量是增加還是減少；
三感——判斷感應電流的磁場方向；
四安培——用安培定則判斷感應電流的方向。　　
知識點三　右手定則
1.內容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內。讓磁感線垂直穿入手心，拇指指向____________的方向，這時其余四指所指的方向就是____________的方向。
2.右手定則可以看作是____________在導體運動情況下的特殊運用。
【思考】 如圖所示，金屬棒中的自由電荷是負電荷，在金屬棒向右移動做切割磁感線運動過程中
(1)這些負電荷受到什么方向的洛倫茲力？形成什么方向的等效電流？
(2)若導體棒不動，磁場向左運動，導體棒中是否有感應電流，如果有，朝什么方向？
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例4 (多選)如圖表示閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情景，其中能產生由b到a的感應電流的是(　　)
聽課筆記　___________________________________________________________
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總結提升　楞次定律與右手定則的比較
　　　規律 比較內容　　　　 楞次定律 右手定則
區別 研究對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導體
適用范圍 各種電磁感應現象 只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況
聯系 右手定則是楞次定律的特例
隨堂對點自測
1.(影響感應電流方向的因素)如圖所示，將條形磁鐵插入螺線管中，回路中產生了感應電流，使電流表指針偏轉，試判斷電流表指針的偏轉方向。
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2.(楞次定律的理解和應用)如圖所示，直導線PQ與矩形金屬線框ABCD位于同一豎直平面內，PQ中通有如圖所示(向上)方向的電流，在PQ中電流減小的過程中，下列選項正確的是(　　)
A.穿過線框的磁感線垂直紙面向外
B.線框中的磁通量不變
C.AB邊感應電流的方向為B→A
D.AB邊受到的安培力方向向上
3.(右手定則)(多選)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，如圖所示，能正確表示磁感應強度B的方向、導體運動速度方向與產生的感應電流方向間關系的是(　　)
第一節　感應電流的方向
知識點一
二、3.相反　相同
例1 (1)見解析圖　(2)向右偏　向左偏　(3)B
解析　(1)將線圈B和靈敏電流計串聯組成一個回路，將開關、滑動變阻器、電源、線圈A串聯組成另一個回路即可，連接圖如圖所示。
(2)在閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過B線圈的磁通量增加時，電流計指針向右偏，合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中時，穿過B線圈的磁通量增加，靈敏電流計指針將向右偏；A線圈插入B線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，線圈A中電流減小，穿過B線圈的磁通量減少，電流計指針將向左偏。
(3)在靈敏電流計所在的電路中，為電路提供電流的是線圈B。
知識點二
1.阻礙　磁通量的變化　2.(1)能量守恒　(2)其他形式的能量　電能
[思考]
1.提示　否，當原磁場減弱時，感應磁場與原磁場方向相同。
2.提示　“阻礙”并不是“阻斷”原磁場的變化，“阻礙”只是減緩了原磁場的變化，并不能阻止這種變化。
例2 B　[線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中，磁感線向下穿過線圈的磁通量減小，根據楞次定律，感應電流的磁場方向向下，感應電流的方向為adcba；線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過程中，磁感線向上穿過線圈的磁通量增加，感應電流的磁場方向向下，感應電流的方向為adcba，所以整個過程中感應電流的方向始終都是沿adcba，故B正確，A、C、D錯誤。]
例3 C　[0～1 s內，線圈中磁場的磁感應強度為正，磁感應強度垂直線圈平面向里且磁通量減小，由楞次定律可知，感應電流產生的磁場垂直線圈平面向里，根據安培定則可知，感應電流的方向為順時針；同理可知，1～2 s內，感應電流的方向仍為順時針，所以選項C正確。]
知識點三
1.導體運動　感應電流　2.楞次定律
[思考] 提示　(1)洛倫茲力方向b→a，形成的等效電流方向為a→b。
(2)有，相當于導體棒向右切割磁場，依然形成從a→b的電流。
例4 BCD　[根據右手定則，可知圖A中感應電流方向由a到b，故A錯誤；圖B中導體ab向紙外運動，根據右手定則可知，感應電流方向由b到a，故B正確；圖C中閉合電路中磁通量減少，根據楞次定律，可知感應電流磁場方向垂直紙面向里，由安培定則知感應電流方向由b到a，故C正確；圖D中ab棒切割磁感線，根據右手定則可知，導體棒ab中電流由b到a，故D正確。]
隨堂對點自測
1.向左偏轉
解析　由題圖可知，穿過螺線管中的磁場方向向上，且磁通量逐漸增大，根據楞次定律及安培定則可知，感應電流從螺旋管b端流出，a端流入，即感應電流從電流表負極流入，正極流出，所以電流表指針將向左偏轉。
2.D　[由安培定則可知，直導線PQ在其右側產生的磁場方向垂直紙面向里，且PQ中電流減小，則磁感應強度減小，線框中的磁通量減小，故A、B錯誤；由于原磁場磁感應強度減小，根據楞次定律可知線框感應電流產生的磁場阻礙原磁場磁通量的減小，感應磁場的方向垂直紙面向里，根據安培定則可知，線框中感應電流的方向為順時針，則AB邊感應電流的方向為A→B，故C錯誤；根據感應電流的方向以及左手定則可知，則AB邊受到的安培力方向向上，故D正確。]
3.BC　[圖A中導體不切割磁感線，無感應電流，A錯誤；由右手定則可知，B、C正確；圖D中感應電流方向應垂直紙面向外，D錯誤。](共51張PPT)
第一節　感應電流的方向
第二章　電磁感應
1.探究感應電流的方向與哪些因素有關，學習用電流計判斷感應電流的方法。
2.理解楞次定律的內容，掌握運用楞次定律判斷感應電流的方法和步驟。
3.掌握右手定則，并理解右手定則實際上是楞次定律的一種表現形式。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　楞次定律
知識點一　影響感應電流方向的因素
知識點三　右手定則
知識點一　影響感應電流方向的因素
一、探究電流計指針的偏轉方向與通入電流方向的關系
1.實驗電路圖
2.把觀察到的現象及結果填入表中
電流流入電流計的情況 電流計指針偏轉方向
電流從“＋”接線柱流入
電流從“－”接線柱流入
3.結論
電流從哪一側的接線柱流入，指針就向哪一側偏移，即左進左偏，右進右偏。
二、探究條形磁鐵插入或拔出線圈時感應電流的方向
1.設計思路
用“原磁場的方向”表示“磁極的朝向”，用“原磁通量Φ的變化”表示“磁極運動的方向”，將感應電流的方向也轉化為與磁場相關的描述——感應電流磁場的方向。安培定則可以作為轉化的工具。
2.實驗操作
(1)按圖連接電路，明確螺線管的繞線方向。
(2)按照控制變量的方法分別進行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向下時抽出線圈的實驗。
條形磁鐵的運動情況 N極朝下插入線圈 S極朝下從線圈中拔出 N極朝下從線圈中拔出 S極朝下插入線圈
實驗操作圖示
原磁場的方向 向下
原磁通量Φ的變化 增大
電流表指針的偏轉方向 左偏
線圈中感應電流的方向 b→a
感應電流磁場的方向 向上
3.結果分析
根據上表記錄，得到下述結果：
當原磁通量Φ增加時，感應電流產生的磁場的方向與原磁場方向相反。當原磁通量Φ減小時，感應電流產生的磁場的方向與原磁場的方向相同。由此可以判定感應電流磁場的方向，再由安培定則最終判定感應電流的方向。
例1 如圖所示是“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置。
(1)將圖中所缺導線補充完整。
(2)如果在閉合開關時發現靈敏電流計的指針
向右偏了一下，那么合上開關后，將A線圈
迅速插入B線圈中，電流計指針將________
(填“向左偏”或“向右偏”)，A線圈插入B線
圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，電
流計指針將________(填“向左偏”或“向右偏”)。
(3)在靈敏電流計所在的電路中，為電路提供電流的是________(填圖中儀器的字母)。
答案　(1)見解析圖　(2)向右偏　向左偏　(3)B
解析　(1)將線圈B和靈敏電流計串聯組成一個回路，將開關、滑動變阻器、電源、線圈A串聯組成另一個回路即可，連接圖如圖所示。
(2)在閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過B線圈的磁通量增加時，電流計指針向右偏，合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中時，穿過B線圈的磁通量增加，靈敏電流計指針將向右偏；A線圈插入B線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，線圈A中電流減小，穿過B線圈的磁通量減少，電流計指針將向左偏。
(3)在靈敏電流計所在的電路中，為電路提供電流的是線圈B。
知識點二　楞次定律
1.內容：閉合回路中感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要______引起感應電流的______________。
2.從能量角度理解楞次定律
(1)感應電流的方向符合楞次定律是__________定律的必然結果。
阻礙
磁通量的變化
能量守恒
(2)理解：當條形磁鐵插入線圈時，根據楞次定律，條形磁鐵會受到斥力，如圖所示。為使磁鐵能繼續插入線圈中，必須借助外力克服這個斥力對外做功。 正是通過這部分功將________________ (如磁鐵的機械能)轉化為線圈中的______，電能再轉化為線圈和電流計中的內能。可見，楞次定律是能量守恒定律在電磁現象中的體現。
其他形式的能量
電能
【思考】
1.感應電流的磁場總要阻礙原磁場的變化，是否意味著感應磁場的方向總與原磁場方向相反？
提示　否，當原磁場減弱時，感應磁場與原磁場方向相同。
2.“阻礙”是不是意味“阻斷”了原磁場的變化？
提示　“阻礙”并不是“阻斷”原磁場的變化，“阻礙”只是減緩了原磁場的變化，并不能阻止這種變化。
例2 如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在水平放置的細長磁鐵的S極附近豎直下落，該線圈始終保持水平，從圖中位置Ⅰ經過位置Ⅱ到達位置Ⅲ，Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，且在位置Ⅱ，S極附近的磁感線恰好與線圈平面平行，在這個過程中，線圈中感應電流(　　)
A.沿abcda流動
B.沿adcba流動
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcda流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿adcba流動
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿adcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcda流動
B
解析　線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中，磁感線向下穿過線圈的磁通量減小，根據楞次定律，感應電流的磁場方向向下，感應電流的方向為adcba；線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過程中，磁感線向上穿過線圈的磁通量增加，感應電流的磁場方向向下，感應電流的方向為adcba，所以整個過程中感應電流的方向始終都是沿adcba，故B正確，A、C、D錯誤。
例3 如圖甲所示的閉合線圈放在勻強磁場中，t＝0時磁感應強度垂直線圈平面向里，磁感應強度隨時間變化的關系圖像如圖乙所示。則在0～2 s內線圈中感應電流的方向為(　　)
A.逆時針
B.先逆時針后順時針
C.順時針
D.先順時針后逆時針
解析　0～1 s內，線圈中磁場的磁感應強度為正，磁感應強度垂直線圈平面向里且磁通量減小，由楞次定律可知，感應電流產生的磁場垂直線圈平面向里，根據安培定則可知，感應電流的方向為順時針；同理可知，1～2 s內，感應電流的方向仍為順時針，所以選項C正確。
C
判斷感應電流方向的四個步驟：
一原——確定原磁場的方向；
二變——確定磁通量是增加還是減少；
三感——判斷感應電流的磁場方向；
四安培——用安培定則判斷感應電流的方向。　　
知識點三　右手定則
1.內容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內。讓磁感線垂直穿入手心，拇指指向__________的方向，這時其余四指所指的方向就是__________的方向。
2.右手定則可以看作是__________在導體運動情況下的特殊運用。
導體運動
感應電流
楞次定律
【思考】 如圖所示，金屬棒中的自由電荷是負電荷，在金屬棒向右移動做切割磁感線運動過程中
(1)這些負電荷受到什么方向的洛倫茲力？形成什么方向的等效電流？
(2)若導體棒不動，磁場向左運動，導體棒中是否有感應電流，如果有，朝什么方向？
提示　(1)洛倫茲力方向b→a，形成的等效電流方向為a→b。
(2)有，相當于導體棒向右切割磁場，依然形成從a→b的電流。
BCD
例4 (多選)如圖表示閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情景，其中能產生由b到a的感應電流的是(　 　)
解析　根據右手定則，可知圖A中感應電流方向由a到b，故A錯誤；圖B中導體ab向紙外運動，根據右手定則可知，感應電流方向由b到a，故B正確；圖C中閉合電路中磁通量減少，根據楞次定律，可知感應電流磁場方向垂直紙面向里，由安培定則知感應電流方向由b到a，故C正確；圖D中ab棒切割磁感線，根據右手定則可知，導體棒ab中電流由b到a，故D正確。
總結提升　楞次定律與右手定則的比較
　　　規律 比較內容　　　　 楞次定律 右手定則
區別 研究對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導體
適用范圍 各種電磁感應現象 只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況
聯系 右手定則是楞次定律的特例
隨堂對點自測
2
1.(影響感應電流方向的因素)如圖所示，將條形磁鐵插入螺線管中，回路中產生了感應電流，使電流表指針偏轉，試判斷電流表指針的偏轉方向。
答案　向左偏轉
解析　由題圖可知，穿過螺線管中的磁場方向向上，且磁通量逐漸增大，根據楞次定律及安培定則可知，感應電流從螺旋管b端流出，a端流入，即感應電流從電流表負極流入，正極流出，所以電流表指針將向左偏轉。
D
2.(楞次定律的理解和應用)如圖所示，直導線PQ與矩形金屬線框ABCD位于同一豎直平面內，PQ中通有如圖所示(向上)方向的電流，在PQ中電流減小的過程中，下列選項正確的是(　　)
A.穿過線框的磁感線垂直紙面向外
B.線框中的磁通量不變
C.AB邊感應電流的方向為B→A
D.AB邊受到的安培力方向向上
解析　由安培定則可知，直導線PQ在其右側產生的磁場方向垂直紙面向里，且PQ中電流減小，則磁感應強度減小，線框中的磁通量減小，故A、B錯誤；由于原磁場磁感應強度減小，根據楞次定律可知線框感應電流產生的磁場阻礙原磁場磁通量的減小，感應磁場的方向垂直紙面向里，根據安培定則可知，線框中感應電流的方向為順時針，則AB邊感應電流的方向為A→B，故C錯誤；根據感應電流的方向以及左手定則可知，則AB邊受到的安培力方向向上，故D正確。
BC
3.(右手定則)(多選)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，如圖所示，能正確表示磁感應強度B的方向、導體運動速度方向與產生的感應電流方向間關系的是(　　)
解析　圖A中導體不切割磁感線，無感應電流，A錯誤；由右手定則可知，B、C正確；圖D中感應電流方向應垂直紙面向外，D錯誤。
課后鞏固訓練
3
B
題組一　影響感應電流方向的因素
1.現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關按如圖所示連接，在保持開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下。某同學發現當他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，電流表指針向右偏轉。由此可以推斷(　　)
A.線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加
速滑動，都能引起電流表指針向左偏轉
B.線圈A向上移動或斷開開關，都能引起電流表
指針向右偏轉
C.滑動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動，
都能使電流表指針靜止在中央
D.因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，所以無法判斷電流表指針偏轉的方向
基礎對點練
解析　滑片P向左加速滑動時，穿過線圈B的磁通量減少，且電流表指針向右偏轉。因此線圈A向上移動或斷開開關時，穿過線圈B的磁通量減少，電流表指針向右偏轉，A錯誤，B正確；P勻速向左滑動時穿過線圈B的磁通量減少，電流表指針向右偏轉，P勻速向右滑動時穿過線圈B的磁通量增加，電流表指針向左偏轉，C錯誤；由以上分析可知，D錯誤。
2.圖甲為探究“影響感應電流方向的因素”的實驗裝置，所用電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系為：當電流從“＋”接線柱流入電流表時，指針向右偏轉。
(1)將條形磁鐵S極向下插入螺線管時，發現電流表的指針向右偏轉。螺線管的繞線方向如圖乙所示。請在圖乙中標出螺線管中的感應電流方向。
(2)經分析可得出結論：當穿過螺線管的磁通量增加時，感應電流產生的磁場與條形磁鐵的磁場方向________(填“相同”或“相反”)。
(3)接上面的(1)，將條形磁鐵從螺線管中抽出時，電流表的指針向________(填“左”或“右”)偏轉。
答案　(1)見解析圖　(2)相反　(3)左
解析　(1)根據電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系可知，線圈中電流方向為從B流向A，如圖所示。
(2)S極向下插入螺線管時，線圈中磁通量增大，根據產生的電流方向，由安培定則可判斷出感應電流產生的磁場與原磁場方向相反。
(3)將條形磁鐵從螺線管中抽出時，穿過線圈的磁通量減小，感應電流的磁場應與原磁場方向相同，即向上，阻礙磁通量的減小，根據安培定則可知，線圈中感應電流方向從A到B，則電流表的指針向左偏轉。
D
題組二　楞次定律
3.根據楞次定律可知感應電流的磁場一定(　　)
A.與引起感應電流的磁場反向
B.與引起感應電流的磁場同向
C.會阻斷引起感應電流的磁通量的變化
D.會阻礙引起感應電流的磁通量的變化
解析　當引起感應電流的磁通量增大時，感應電流產生的磁場與原磁場方向相反，當引起感應電流的磁通量減小時，感應電流的磁場與原磁場方向相同，即感應電流的磁場一定會阻礙(不是阻斷)引起感應電流的磁通量的變化，故A、B、C錯誤，D正確。
B
4.如圖所示，兩個線圈A、B套在一起，線圈A中通有電流，方向如圖所示。當線圈A中的電流突然減弱時，線圈B中的感應電流方向為(　　)
A.沿順時針方向
B.沿逆時針方向
C.無感應電流
D.先沿順時針方向，再沿逆時針方向
解析　當線圈A中通有減小的逆時針方向的電流時，由安培定則知，穿過線圈B的磁通量垂直紙面向外，且減小，根據楞次定律，線圈B產生逆時針方向的電流，故B正確。
B
5.如圖所示，虛線為區域Ⅰ和區域Ⅱ的分界線，區域Ⅰ有垂直紙面向外的勻強磁場，區域Ⅱ有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度均為B，把正方形線框從區域Ⅰ拉到區域Ⅱ過程中，線框中的電流方向為(　　)
A.順時針 B.逆時針
C.先順時針后逆時針 D.先逆時針后順時針
解析　由題意知，正方形線框從區域Ⅰ拉到區域Ⅱ過程中，先垂直紙面向外穿過線框的磁通量減小，后垂直紙面向里穿過線框的磁通量增大，根據楞次定律可知，感應電流產生的磁場總是要“阻礙”引起感應電流的磁場的變化，由安培定則可知線圈中的感應電流方向一直為逆時針，故B正確。
B
6.(2024·廣東珠海高二期末)如圖1，清遠磁浮列車完成安裝調試。圖2是磁浮的原理圖，圖2中甲是圓柱形磁鐵，乙是用高溫超導材料制成的超導圓環，將超導圓環乙水平放在磁鐵甲上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵甲的上方空中，若甲的N極朝上，在乙放入磁場向下運動的過程中(　　)
A.俯視，乙中感應電流的方向為順時針方向；
當乙穩定后，感應電流消失
B.俯視，乙中感應電流的方向為順時針方向；
當乙穩定后，感應電流仍存在
C.俯視，乙中感應電流的方向為逆時針方向；當乙穩定后，感應電流消失
D.俯視，乙中感應電流的方向為逆時針方向；當乙穩定后，感應電流仍存在
解析　磁懸浮是利用了同性磁極相互排斥的原理，在乙放入磁場向下運動的過程中，圓環內的磁通量是增大的，由楞次定律可知超導圓環中的感應電流所激發的磁場的N極是向下的，由右手螺旋定則可知俯視時感應電流沿著順時針方向，由于超導體電阻為零，所以當乙穩定后感應電流將仍然存在，故A、C、D錯誤，B正確。
B
7.如圖所示，當穿過閉合回路的磁通量均勻增加時，內外兩金屬環中感應電流的方向為(　　)
A.內環逆時針，外環順時針
B.內環順時針，外環逆時針
C.內環逆時針，外環逆時針
D.內環順時針，外環順時針
解析　當穿過閉合回路的磁通量均勻增加時，根據楞次定律可知，感應電流方向為內環順時針，外環逆時針，故選項B正確。
D
題組三　右手定則
8.如圖所示，勻強磁場與圓形導體環平面垂直，導體棒ef與導體環接觸良好，當ef向右勻速運動時(　　)
A.圓環中磁通量不變，環上無感應電流產生
B.整個環中有順時針方向的電流
C.整個環中有逆時針方向的電流
D.環的右側有逆時針方向的電流，環的左側有順時針方向的電流
解析　導體棒ef切割磁感線產生感應電動勢，圓環兩側組成外電路，所以環上有感應電流，故A錯誤；根據右手定則可知，ef中產生的感應電流方向為e→f，則環的右側有逆時針方向的電流，環的左側有順時針方向的電流，故B、C錯誤，D正確。
BD
9.(多選)兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動。當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是(　　)
A.導體棒CD內有電流通過，方向是D→C
B.導體棒CD內有電流通過，方向是C→D
C.磁場對導體棒CD的作用力方向向左
D.磁場對導體棒AB的作用力方向向左
解析　根據右手定則可知導體棒AB中的電流方向為B→A，則CD棒中的電流方向為C→D，A錯誤，B正確；根據左手定則，可知導體棒CD受到的安培力的方向為水平向右，C錯誤；導體棒AB所受安培力的方向為水平向左，D正確。
C
10.如圖所示，AOC是光滑的金屬導軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，與導軌接觸良好，它從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到金屬棒完全落在OC上，空間存在著勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過程中(　　)
A.感應電流方向是b→a
B.感應電流方向是a→b
C.感應電流方向先是b→a，后是a→b
D.感應電流方向先是a→b，后是b→a
解析　由幾何知識可知，在金屬棒向下滑動的過程中，金屬棒與導軌所圍成的三角形面積先增大后減小，穿過三角形aOb的磁通量先增大后減小，由楞次定律可知，感應電流方向先是b→a，后是a→b，C項正確。
綜合提升練
BD
11.(多選)如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則下列說法正確的是(　　)
A.向下穿過線圈的磁通量增大
B.向上穿過線圈的磁通量增大
C.從上往下看，有逆時針方向的感應電流
D.從上往下看，有順時針方向的感應電流
解析　磁感線是閉合曲線，磁鐵內部穿過線圈的磁感線條數等于外部所有磁感線的總和，線圈中磁鐵內部磁感線比外部多。外部的磁感線與內部的磁感線方向相反，外部的磁感線將內部抵消，Ⅱ位置磁鐵外部磁感線條數少，將內部磁感線抵消少，則Ⅱ位置向上的磁通量大。當彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則磁通量變大，且磁場方向由下向上，故A錯誤，B正確；向上的磁通量增大，根據楞次定律，知有順時針方向的感應電流(從上往下看)，故C錯誤，D正確。
12.(2024·廣東中山高二期中)在“探究影響感應電流方向的因素”的實驗中。某同學用試觸法判斷電流計指針偏轉方向與電流方向的關系時，將電池的負極與電流計的A接線柱連接，連接B接線柱的導線試觸電池正極，發現指針指在如圖甲中的b位置。
(1)現將電流計的兩接線柱與圖乙中線圈的兩個接線柱連接(A與C連接，B與D連接)，將磁鐵N極從線圈中拔出，線圈中原磁通量的方向為________(選填“向上”或“向下”)，線圈中的原磁通量________(選填“增大”或“減小”)，你所看到的指針________(選填“不偏”“向a位置偏轉”或“向b位置偏轉”)。
(2)若將電流計的A、B接線柱分別與圖丙中線圈的E、F接線柱連接，將磁鐵從線圈中抽出時，電流計指針指示位置如圖甲中a所示，則磁鐵的Q端是________(選填“N”或“S”)極。
答案　(1)向下　減小　向b位置偏轉　(2)S
解析　(1)將磁鐵N極從線圈中拔出，線圈中
原磁通量的方向向下，線圈中的原磁通量減
小，則感應電流產生的磁場方向與原磁場的
方向相同，由右手螺旋定則可知，電流從B流入，指針向b位置偏轉。
(2)指針向a位置偏轉，說明電流從A流入，從E流出，根據安培定則可知，感應電流的磁場向上，磁鐵從線圈中抽出時，線圈中的磁通量減小，則感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，故磁鐵的Q端是S極。
13.(2024·廣東東莞高二期中)甲、乙兩位同學利用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。
培優加強練
(1)如圖a，請補齊連線，補齊線后，甲同學在
斷開開關時發現靈敏電流計指針向右偏轉，
下列操作中同樣能使指針向右偏轉的有________。
A.閉合開關
B.開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動
C.開關閉合時將B線圈從A線圈中拔出
D.開關閉合時將B線圈倒置再重新插入A線圈中
(2)為確切判斷A線圈中的感應電流方向，應在實驗前先查明靈敏電流計指針偏轉方向與________的關系。
(3)乙同學設計了如圖b所示的裝置來判斷感應電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對二極管正負極進行確認，某次測量時發現多用電表指針幾乎沒有偏轉，說明此時黑表筆接觸的是二極管的________(選填“正極”或“負極”)。實驗操作時將磁鐵插入線圈時，只有燈________(選填“C”或“D”)短暫亮起。
答案　(1)見解析圖　CD　(2)電流方向 (3)負極　C
解析　(1)將電源、開關、變阻器、小螺線管B串聯成
一個回路，再將電流計與大螺線管A串聯成另一個回
路，實物連接如圖所示
斷開開關時，線圈中電流迅速減小，則A線圈中磁通
量減小，出現感應電流，使靈敏電流計指針向右偏
轉；為了同樣使指針向右偏轉，應減小A線圈中的磁通量或增加A線圈中反向的磁通量；閉合開關，B線圈中的電流突然增大，則A線圈中的磁通量增大，故A錯誤；開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動，B線圈中的電流增大，則A線圈中的磁通量增大，故B錯誤；開關閉合時將B線圈從A線圈中拔出，則A線圈中的磁通量減小，故C正確；開關閉合時將B線圈倒置，再重新插入A線圈中，則A線圈中反向的磁通量增加，故D正確。
(2)判斷感應電流具體流向，應先查明靈敏電流計指針偏轉方向與電流流入方向的關系。
(3)歐姆擋指針沒有偏轉時，說明二極管的負極與電源正極相連，根據多用電表紅進黑出的操作原則，此時黑表筆接觸的是二極管的負極；當磁鐵插入線圈時，可判斷線圈中產生感應電流方向從下向上流過二極管，燈C短暫亮起。

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