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第一节　感应电流的方向(第2课时)
[学习目标]　1．理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向．2．掌握右手定则，并理解右手定则的实质．3．理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现．
知识点一　楞次定律
1．内容
闭合回路中感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
2．“阻碍”的体现
由磁通量增加引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的增加；
由磁通量减少引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的减少．
知识点二　右手定则
1．右手定则
伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向．
2．右手定则的适用范围
闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线产生感应电流的情况．
3．右手定则可以看作楞次定律的特殊情况．
1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反． (×)
(2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗． (√)
(3)右手定则只适用于闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况． (√)
(4)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过手心． (×)
(5)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则． (×)
2．根据楞次定律可知感应电流的磁场一定(　　)
A．阻碍引起感应电流的磁通量
B．与引起感应电流的磁场反向
C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．与引起感应电流的磁场方向相同
C　[感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量，它和引起感应电流的磁场可以同向，也可以反向，故C正确．]
3．(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是(　　)
A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C．磁场对导体棒CD的作用力向左
D．磁场对导体棒CD的作用力向右
BD　[AB棒向右运动时，由右手定则知，感应电流的方向由B→A，故在CD中电流由C→D，故A错误，B正确；再由左手定则判断CD所受安培力方向向右，故C错误，D正确．]
(1)根据楞次定律，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．有些同学认为“阻碍”就是相反，即感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反．这种观点是否正确？
提示：不正确．“阻碍”既不是阻碍原磁场，也不是阻碍原来的磁通量，而是指感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加或减少．“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义，反抗磁通量的增加，补偿磁通量的减少．
(2)如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动．根据楞次定律判断导体棒ab中的电流方向？
提示：导体棒ab向右运动，穿过闭合回路向里的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流的方向为b→a．
考点1　楞次定律的理解
1．因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因．
2．“阻碍”的含义
【典例1】　如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有(　　)
A．闭合开关S的瞬间
B．闭合开关S后，把R的滑片向右移
C．闭合开关S后，把P中的铁芯从左边抽出
D．闭合开关S后，把Q远离P
[思路点拨]　解答本题时，可按以下思路分析：
―→―→
A　[闭合开关S时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生题图方向的电流，A正确；R的滑片向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，B错误；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，C、D错误．]
　应用楞次定律解题的一般步骤
[跟进训练]
1．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abcd
C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd
D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
C　[由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针(俯视)方向的电流，则根据右手螺旋定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，B错误；汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd(顺时针)，C正确；汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误．]
考点2　右手定则的应用
1．适用范围：闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断．
2．右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系．
(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动．
(2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源．
3．右手定则与楞次定律的区别与联系
比较项目 楞次定律 右手定则
区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体
适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
应用 对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 对于导体棒切割磁感线产生的电磁感应现象较方便
联系 右手定则是楞次定律的特例
【典例2】　(人教版教材改编)如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时(　　)
A．圆环中磁通量不变，环中无感应电流产生
B．整个环中有顺时针方向的电流
C．整个环中有逆时针方向的电流
D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流
[思路点拨]　①ef相当于电源，电动势的方向为e→f．②ef与左、右部分圆形导体都能构成闭合回路．
D　[导体ef向右切割磁感线，由右手定则可判断导体ef中感应电流的方向由e→f．而导体ef分别与导体环的左、右两部分构成两个闭合回路，故环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流，故D正确．]
　(1)判断感应电流方向时可根据具体情况选取楞次定律或右手定则；闭合回路的一部分导体切割磁感线时，选用右手定则比较方便．
(2)区分右手定则和安培定则：右手定则判断电流的方向；而安培定则判断电流产生磁场的方向．
[跟进训练]
2．下列图中表示闭合回路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(　　)
A　 　　B　　　C　 D
A　[题中四图都属于闭合回路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向沿a→d→c→b→a，D中电流方向为b→a，故A正确．]
考点3　楞次定律的拓展应用
1．楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗(或阻碍)产生感应电流的原因．
2．相对运动情况的判断——第一种方法：由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动．简记口诀：“来拒去留”．
3．面积变化趋势的判断——第二种方法：电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有扩张趋势．简记口诀：“增缩减扩”．
【典例3】　(人教版教材改编)如图所示，一个轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向右运动靠近铝环时，铝环的运动情况是(　　)
A．向右运动　　　　　　 B．向左运动
C．静止不动 D．不能判定
A　[方法一：电流元受力分析法．
如图所示，当磁铁向铝环运动时，穿过铝环的磁通量增加，由楞次定律判断出铝环的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时针方向，把铝环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铝环所受合力向右，故A正确．
方法二：阻碍相对运动法．
产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字——“来拒去留”．磁铁向右运动时，铝环产生的感应电流总是阻碍磁铁与铝环间的相对运动，则磁铁和铝环间有排斥作用，故A正确．
方法三：等效法．
如图所示，磁铁向右运动，使铝环产生的感应电流的磁场可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用，故A正确．]
[一题多变]
在上例中，若有两个轻质铝环套在水平光滑杆上，则两个铝环之间的距离如何变化？
提示：两环产生同向感应电流，二者相互吸引，距离变小．
　电磁感应现象中导体运动问题的分析方法
(1)确定所研究的闭合回路．
(2)明确闭合回路所包围区域的磁场的方向及磁场的变化情况．
(3)确定穿过闭合回路的磁通量的变化或导体是否切割磁感线．
(4)根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向．
(5)根据左手定则或“来拒去留”“增反减同”等判断导体所受安培力及运动的方向．
[跟进训练]
3．如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．P、Q将保持不动
B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度小于g
D．磁铁的加速度仍为g
C　[当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，则P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A、B错误；回路受到向下的安培力作用，由牛顿第三定律可知，磁铁将受到向上的反作用力，所以磁铁所受合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C正确，D错误．]
1．楞次定律中“阻碍”的含义是指(　　)
A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反
B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强
C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱
D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同
D　[楞次定律中“阻碍”的含义是指感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同，故D正确．]
2．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘．现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动，O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则(　　)
A．φO＞φC　　　　　　 B．φC＞φA
C．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC
A　[OA在磁场中逆时针切割磁感线，由右手定则知φO>φA，AC在磁场外，不产生电动势，φA＝φC，综合得φO>φA＝φC，A正确，B、C、D错误．]
3．(多选)如图所示，在条形磁铁中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．不计空气阻力，下列判断正确的是(　　)
A．释放圆环，环下落时产生感应电流
B．释放圆环，环下落时无感应电流
C．释放圆环，环下落时环的机械能守恒
D．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒
BC　[由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零．所以，在环下落的过程中磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力作用，则环下落时机械能守恒，故A、D错误，B、C正确．]
回归本节内容，自我完成以下问题：
1．楞次定律的内容及适用范围分别是什么？
提示：(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
(2)适用范围：适用于一切闭合回路磁通量变化的情况．
2．右手定则的内容及适用范围分别是什么？
提示：(1)内容：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；让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，这时其余四指所指的方向就是感应电流的方向．
(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线的情况．
3．楞次定律中“阻碍”的含义是什么？
提示：(1)阻碍原磁通量变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”．
课时分层作业(四)　感应电流的方向
?题组一　 楞次定律的理解
1．如图所示，三角形金属线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是(　　)
A．无感应电流　　　 B．A→B→C
C．C→B→A D．条件不足，无法判断
C　[越靠近通电导线，磁场越强，由题图结合安培定则可知，穿过三角形金属线框左侧向外的磁通量大于穿过右侧向里的磁通量，即接通电流的瞬间穿过三角形金属线框的磁通量向外增加，则感应电流产生的磁场垂直纸面向里，根据安培定则可知，感应电流方向为C→B→A，故C正确．]
2．如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流正方向为从a到b，在0～t2这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则下列说法正确的是(　　)
A．0～t2这段时间内穿过铝环的磁通量一直在减小
B．从左向右看，感应电流的方向始终为顺时针
C．t1时铝环中无感应电流
D．从左向右看，感应电流的方向始终为逆时针
B　[铝环处于通电线圈的磁场中，磁通量变化取决于线圈中电流的变化：0～t1这段时间内线圈中电流减小，穿过铝环的磁通量在减小；t1～t2这段时间内线圈中电流反向增大，穿过铝环的磁通量在增大；t1时线圈中电流处于变化状态，铝环中磁通量处于变化状态，有感应电流，A、C错误；根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流从a流向b，由右手螺旋定则可知，螺线管的磁场的方向水平向右，则穿过铝环的磁场方向水平向右，由于电流减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环上的感应电流方向为顺时针(从左向右看)；当电流从b流向a，由右手螺旋定则可知，穿过铝环的磁场方向水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，感应电流方向为顺时针(从左向右看)，故感应电流方向不变，始终为顺时针，B正确，D错误．]
?题组二　右手定则的应用
3．闭合回路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图所示的图中，B、v、I方向均正确的是(　　)
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
D　[A、C两项中导体不切割磁感线，不产生感应电流，A、C错误；由右手定则可知B中的感应电流方向应向外，B错误；由右手定则可知，D正确．]
4．(多选)某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下．自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是(　　)
A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C．自行车左车把的电势比右车把的电势高
D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
AC　[自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，题图所示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确，B错误；自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知，左车把的电势仍然高于右车把的电势，D错误．]
5．(多选)如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)(　　)
A．通过电阻R的电流方向为P→R→M
B．通过电阻R的电流方向为M→R→P
C．a端电势比b端高
D．a端电势比b端低
BC　[由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为M→R→P，故A错误，B正确；由右手定则可知，通过金属导线ab的电流方向由b→a，此时金属导线ab相当于电源，则金属导线a端电势比b端高，故C正确，D错误．]
?题组三　楞次定律的拓展应用
6．目前，我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环(舰载机)被弹射出去，则(　　)
A．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向
B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
D　[闭合开关S的瞬间穿过金属环的磁通量增大，依据楞次定律，从左侧看感应电流沿逆时针方向，故A错误；电池正负极变化只影响磁场方向，并不影响磁场的变化，根据“来拒去留”可得，金属环受力向左，故将向左弹射出去，故B错误；若将金属环置于线圈的右侧，根据“来拒去留”可得，金属环受力向右，故将向右弹射出去，故C错误，D正确．]
7．如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应(　　)
A．向右做匀速运动　　　　 B．向左做减速运动
C．向右做加速运动 D．向左做加速运动
B　[导线ab在向右做匀速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流不变，线圈A产生的磁场不变，穿过金属环C的磁通量不变，金属环C不能产生感应电流，金属环C静止不动，A错误；导线ab在向左做减速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，线圈A产生的磁场减小，穿过金属环C的磁通量减小，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相同，金属环C向线圈A运动，B正确；导线ab在向右做加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增大，线圈A产生的磁场增大，穿过金属环C的磁通量增大，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相反，金属环C做远离线圈A的运动，C错误；导线ab在向左做加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增大，线圈A产生的磁场增大，穿过金属环C的磁通量增大，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相反，金属环C做远离线圈A的运动，D错误．]
8．市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示．在按下门铃按钮过程中，夹着永磁铁的铁块向下移动，改变了与“E”形铁芯接触的位置，使得通过线圈的磁场发生改变．松开门铃按钮后，弹簧可使之复位(与a、b连接的外电路未画出)．由此可判断(　　)
A．未按下按钮时，线圈a、b两点间存在电势差
B．按下按钮过程中，线圈中感应电流始终由b经线圈流向a
C．按钮复位过程中，线圈中的磁通量一直减小
D．按下按钮过程与松开复位过程中，a点的电势始终高于b点
B　[未按下按钮时，穿过线圈的磁通量不变，因此a、b两点间电势差为零，故A错误；按下按钮过程中，线圈中的磁场先向右减小，后向左增加，根据楞次定律可知，感应电流方向从b点通过线圈流向a点，又因为线圈相当于电源，电源内部电流方向由负极流向正极，因此a点的电势比b点高；按钮复位过程中，线圈中的磁场先向左减小，后向右增加，磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，感应电流方向从a点通过线圈流向b点，a点的电势比b点低，故B正确，C、D错误．]
9．如图所示，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
B　[将开关S由断开状态拨至M端或N端，都会使线圈中的电流突然增大，穿过右边圆环的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圆环都会向右运动以阻碍磁通量的增大，故B正确，A、C、D错误．]
10．(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，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，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
BC　[当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向向上；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律和安培定则可以判断流过MN的感应电流是从N→M，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以C正确；同理可判断B正确，D错误．]
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现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新”　打通应考之“脉”
第二章　电磁感应
第一节　感应电流的方向(第1课时)
[学习目标]　1．探究感应电流方向与哪些因素有关．2．学习利用电流计判断感应电流方向的方法．
必备知识·自主预习储备
知识点一　实验原理与设计
如图所示，将磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管，观察感应电流方向的变化．通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过线圈的磁通量的变化之间的关系，探究影响感应电流方向的因素．
知识点二　实验器材
电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁．
知识点三　实验步骤
1．先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系．
将观察到的现象与结果填入表中．
电流流入电流计的情况 电流计指针偏转方向
电流从“＋”接线柱流入
电流从“－”接线柱流入
2．观察螺线管上漆包线的绕向．
3．将电流计与螺线管按上图连接好，依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况，填入表中．
项目 磁铁运动及电流方向
相对运动情况



感应电流在线圈中的方向
知识点四　数据处理
1．根据实验过程中的现象记录表格，逐项分析．
项目 现象及结论
相对 运动 情况
项目 现象及结论
感应电流在线圈中的方向
原磁场方向
Φ的变化情况
项目 现象及结论
感应电流的磁 场方向(线圈中)
感应电流的磁 场方向与原磁 场方向的关系
2．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相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同．
知识点五　注意事项
1．实验前应首先明确线圈中电流的流向与电流计指针的偏转方向之间的关系．
2．采用如图所示的电路，由于电流计量程较小，所以把一节干电池与电流计及线圈串联，且在电路中应接入限流变阻器R．
关键能力·情境探究达成
【典例1】　为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．
(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为_______(选填“顺时针”或“逆时针”)．
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)．
顺时针
逆时针
[解析]　(1)磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，线圈的磁场向下且增强，感应磁场向上，且电流从电流计左端流入，根据右手定则可知线圈顺时针绕向．(2)条形磁铁从题图中虚线位置向右远离L时，线圈的磁场向上且减弱，感应电流从电流计右端流入，根据右手定则可知线圈逆时针绕向．
【典例2】　在“探究法拉第电磁感应现象”实验中，某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关组成的部分电路已连接好了，如图所示：
(1)请使用两根导线，将电路补充完整．
(2)此实验中使用的电表应是__________．(填选项前的字母)
A．灵敏电流表
B．大量程的电压表
C．倍率适宜的欧姆表
√
图见解析
(3)(多选)正确选择电表和连接电路后，开始实验探究．下列说法正确的是(　　)
A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都不会引起电表的指针偏转
B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均会偏转
C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度
D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转
√
√
[解析]　(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电表与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示．
(2)此实验中线圈B中产生的感应电动势比较小，回路中产生的感应电流比较小，故此实验中使用的电表应是灵敏电流表，故选A．
(3)开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，都会引起电表的指针偏转，故A错误；线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电表的指针均会偏转，故B正确；开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电表的指针都会偏转，故C错误，D正确．
学习效果·随堂评估自测
1．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．
(1)将图中所缺的导线补接完整．
(2)开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电流计的指针向右偏，那么可能出现的情况有：
A．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右滑时，灵敏电流计指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转．
B．将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转．
图见解析　
向右
向左
[解析]　(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，而灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示．
(2)开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电流计的指针向右偏，说明穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏．那么可能出现的情况有：
A．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右滑时，滑动变阻器的有效阻值减小，则流过原线圈的电流增大，穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏；
B．将原线圈迅速拔出副线圈时，穿过副线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针向左偏．
2．根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格．
磁铁运动情况 甲 乙 丙 丁
S极插入线圈 S极拔出线圈 N极插入线圈 N极拔出线圈
原来磁场的方向 ______ ______ ______ ______
原来磁场的磁通量变化 ______ ______ ______ ______
感应电流方向 ______ (俯视) ______ (俯视) ______ (俯视) ______
(俯视)
磁铁运动情况 甲 乙 丙 丁
S极插入线圈 S极拔出线圈 N极插入线圈 N极拔出线圈
感应电流的磁场方向 ______ ______ ______ ______
原磁场与感应电流的磁场方向的关系 ______ ______ ______ ______
请根据上表所填内容分析，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同？什么时候相反？什么时候相同？感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？
[答案]　向上　向上　向下　向下　增大　减小　增大　减小　顺时针　逆时针　逆时针　顺时针　向下　向上　向上　向下　相反　相同　相反　相同
不一定，有时相反，有时相同；闭合回路中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；闭合回路中原磁场的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同；感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化．
3．胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央．她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示．
(1)为了探究电磁感应规律，胡同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示．通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是___________(选填“向上拔出”或“向下插入”)．
(2)胡丽同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路．此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是______．
A．在A线圈中插入铁芯
B．拔出A线圈
C．变阻器的滑片向右滑动
D．变阻器的滑片向左滑动
向下插入　
BC　
(3)通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是________________________________．
[解析]　(1)要使灵敏电流计的指针向左偏转，可知线圈中感应电流的方向为顺时针，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁磁场方向向上，则穿过螺线管的磁通量增加，条形磁铁应向下插入．
阻碍引起感应电流的磁通量的变化
(2)要使灵敏电流计的指针向左偏转，穿过B线圈的磁通量需减小，插入铁芯，B线圈的磁通量增加，故A错误；拔出线圈A时，B线圈中的磁通量减小，故B正确；滑动变阻器的滑片向右滑动，电流减小，B线圈中的磁通量减小，故C正确，D错误．
(3)通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
4．某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当它接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是__________________．
开关位置接错
[解析]　题图中开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断．而本实验的内容之一就是用来研究在开关通断瞬间，导致线圈B内磁通量变化，进而产生感应电流的情况，但题图中的接法却达不到实验目的．
提示：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．
提示：穿过闭合电路的磁通量发生变化．
回归本节内容，自我完成以下问题：
1．什么叫电磁感应现象？
2．产生感应电流的条件是什么？
谢 谢！第一节　感应电流的方向(第1课时)
[学习目标]　1．探究感应电流方向与哪些因素有关．2．学习利用电流计判断感应电流方向的方法．
知识点一　实验原理与设计
如图所示，将磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管，观察感应电流方向的变化．通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过线圈的磁通量的变化之间的关系，探究影响感应电流方向的因素．
知识点二　实验器材
电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁．
知识点三　实验步骤
1．先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系．
将观察到的现象与结果填入表中．
电流流入电流计的情况 电流计指针偏转方向
电流从“＋”接线柱流入
电流从“－”接线柱流入
2．观察螺线管上漆包线的绕向．
3．将电流计与螺线管按上图连接好，依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况，填入表中．
项目 磁铁运动及电流方向
相对运动情况
感应电流在线圈中的方向
知识点四　数据处理
1．根据实验过程中的现象记录表格，逐项分析．
项目 现象及结论
相对 运动 情况
感应电流在线圈中的方向
原磁场方向
Φ的变化情况
感应电流的磁 场方向(线圈中)
感应电流的磁 场方向与原磁 场方向的关系
2．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相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同．
知识点五　注意事项
1．实验前应首先明确线圈中电流的流向与电流计指针的偏转方向之间的关系．
2．采用如图所示的电路，由于电流计量程较小，所以把一节干电池与电流计及线圈串联，且在电路中应接入限流变阻器R．
【典例1】　为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．
(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为______(选填“顺时针”或“逆时针”)．
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)．
[解析]　(1)磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，线圈的磁场向下且增强，感应磁场向上，且电流从电流计左端流入，根据右手定则可知线圈顺时针绕向．(2)条形磁铁从题图中虚线位置向右远离L时，线圈的磁场向上且减弱，感应电流从电流计右端流入，根据右手定则可知线圈逆时针绕向．
[答案]　(1)顺时针　(2)逆时针
【典例2】　在“探究法拉第电磁感应现象”实验中，某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关组成的部分电路已连接好了，如图所示：
(1)请使用两根导线，将电路补充完整．
(2)此实验中使用的电表应是__________．(填选项前的字母)
A．灵敏电流表
B．大量程的电压表
C．倍率适宜的欧姆表
(3)(多选)正确选择电表和连接电路后，开始实验探究．下列说法正确的是(　　)
A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都不会引起电表的指针偏转
B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均会偏转
C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度
D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转
[解析]　(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电表与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示．
(2)此实验中线圈B中产生的感应电动势比较小，回路中产生的感应电流比较小，故此实验中使用的电表应是灵敏电流表，故选A．
(3)开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，都会引起电表的指针偏转，故A错误；线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电表的指针均会偏转，故B正确；开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电表的指针都会偏转，故C错误，D正确．
[答案]　(1)图见解析　(2)A　(3)BD
1．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．
(1)将图中所缺的导线补接完整．
(2)开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电流计的指针向右偏，那么可能出现的情况有：
A．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右滑时，灵敏电流计指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转．
B．将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转．
[解析]　(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，而灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示．
(2)开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电流计的指针向右偏，说明穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏．那么可能出现的情况有：
A．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右滑时，滑动变阻器的有效阻值减小，则流过原线圈的电流增大，穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏；
B．将原线圈迅速拔出副线圈时，穿过副线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针向左偏．
[答案]　(1)图见解析　(2)向右　向左
2．根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格．
磁铁运动情况 甲 乙 丙 丁
S极插入线圈 S极拔出线圈 N极插入线圈 N极拔出线圈
原来磁场的方向 ______ ______ ______ ______
原来磁场的磁通量变化 ______ ______ ______ ______
感应电流方向 ______ (俯视) ______ (俯视) ______ (俯视) ______ (俯视)
感应电流的磁场方向 ______ ______ ______ ______
原磁场与感应电流的磁场方向的关系 ______ ______ ______ ______
请根据上表所填内容分析，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同？什么时候相反？什么时候相同？感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？
[答案]　向上　向上　向下　向下　增大　减小　增大　减小　顺时针　逆时针　逆时针　顺时针　向下　向上　向上　向下　相反　相同　相反　相同
不一定，有时相反，有时相同；闭合回路中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；闭合回路中原磁场的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同；感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化．
3．胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央．她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示．
(1)为了探究电磁感应规律，胡同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示．通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是________(选填“向上拔出”或“向下插入”)．
(2)胡丽同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路．此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________．
A．在A线圈中插入铁芯
B．拔出A线圈
C．变阻器的滑片向右滑动
D．变阻器的滑片向左滑动
(3)通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是________________．
[解析]　(1)要使灵敏电流计的指针向左偏转，可知线圈中感应电流的方向为顺时针，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁磁场方向向上，则穿过螺线管的磁通量增加，条形磁铁应向下插入．
(2)要使灵敏电流计的指针向左偏转，穿过B线圈的磁通量需减小，插入铁芯，B线圈的磁通量增加，故A错误；拔出线圈A时，B线圈中的磁通量减小，故B正确；滑动变阻器的滑片向右滑动，电流减小，B线圈中的磁通量减小，故C正确，D错误．
(3)通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
[答案]　(1)向下插入　(2)BC　(3)阻碍引起感应电流的磁通量的变化
4．某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当它接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是______________________________________________________．
[解析]　题图中开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断．而本实验的内容之一就是用来研究在开关通断瞬间，导致线圈B内磁通量变化，进而产生感应电流的情况，但题图中的接法却达不到实验目的．
[答案]　开关位置接错
回归本节内容，自我完成以下问题：
1．什么叫电磁感应现象？
提示：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．
2．产生感应电流的条件是什么？
提示：穿过闭合电路的磁通量发生变化．
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现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新”　打通应考之“脉”
第二章　电磁感应
第一节　感应电流的方向(第2课时)
[学习目标]　1．理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向．2．掌握右手定则，并理解右手定则的实质．3．理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现．
必备知识·自主预习储备
知识点一　楞次定律
1．内容
闭合回路中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____________．
阻碍
磁通量的变化
2．“阻碍”的体现
由磁通量增加引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的____；
由磁通量减少引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的____．
增加
减少
知识点二　右手定则
1．右手定则
伸开__手，让拇指跟其余四个手指____，并且都与手掌在同一个平面内，让______垂直穿入手心，拇指指向________的方向，其余四指所指的方向就是________的方向．
2．右手定则的适用范围
闭合回路的________在磁场中做切割磁感线产生感应电流的情况．
3．右手定则可以看作楞次定律的特殊情况．
右
垂直
磁感线
导体运动
感应电流
部分导体
1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反． (　　)
(2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗． (　　)
(3)右手定则只适用于闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况． (　　)
(4)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过手心． (　　)
(5)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则． (　　)
×
√
√
×
×
2．根据楞次定律可知感应电流的磁场一定(　　)
A．阻碍引起感应电流的磁通量
B．与引起感应电流的磁场反向
C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．与引起感应电流的磁场方向相同
√
C　[感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量，它和引起感应电流的磁场可以同向，也可以反向，故C正确．]
3．(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是(　　)
A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C．磁场对导体棒CD的作用力向左
D．磁场对导体棒CD的作用力向右
√
√
BD　[AB棒向右运动时，由右手定则知，感应电流的方向由B→A，故在CD中电流由C→D，故A错误，B正确；再由左手定则判断CD所受安培力方向向右，故C错误，D正确．]
关键能力·情境探究达成
(1)根据楞次定律，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．有些同学认为“阻碍”就是相反，即感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反．这种观点是否正确？
提示：不正确．“阻碍”既不是阻碍原磁场，也不是阻碍原来的磁通量，而是指感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加或减少．“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义，反抗磁通量的增加，补偿磁通量的减少．
(2)如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动．根据楞次定律判断导体棒ab中的电流方向？
提示：导体棒ab向右运动，穿过闭合回路向里的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流的方向为b→a．
考点1　楞次定律的理解
1．因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因．
2．“阻碍”的含义
【典例1】　如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有(　　)
A．闭合开关S的瞬间
B．闭合开关S后，把R的滑片向右移
C．闭合开关S后，把P中的铁芯从左边抽出
D．闭合开关S后，把Q远离P
√
[思路点拨]　解答本题时，可按以下思路分析：
―→―→
A　[闭合开关S时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生题图方向的电流，A正确；R的滑片向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，B错误；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，C、D错误．]
规律方法　应用楞次定律解题的一般步骤
[跟进训练]
1．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abcd
C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd
D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
√
C　[由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针(俯视)方向的电流，则根据右手螺旋定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，B错误；汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd(顺时针)，C正确；汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误．]
考点2　右手定则的应用
1．适用范围：闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断．
2．右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系．
(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动．
(2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源．
3．右手定则与楞次定律的区别与联系
比较项目 楞次定律 右手定则
区别 研究 对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体
适用 范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
应用 对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 对于导体棒切割磁感线产生的电磁感应现象较方便
联系 右手定则是楞次定律的特例
【典例2】　(人教版教材改编)如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef 向右匀速运动时(　　)
A．圆环中磁通量不变，环中无感应电流产生
B．整个环中有顺时针方向的电流
C．整个环中有逆时针方向的电流
D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流
√
[思路点拨]　①ef相当于电源，电动势的方向为e→f．②ef与左、右部分圆形导体都能构成闭合回路．
D　[导体ef向右切割磁感线，由右手定则可判断导体ef中感应电流的方向由e→f．而导体ef分别与导体环的左、右两部分构成两个闭合回路，故环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流，故D正确．]
规律方法　(1)判断感应电流方向时可根据具体情况选取楞次定律或右手定则；闭合回路的一部分导体切割磁感线时，选用右手定则比较方便．
(2)区分右手定则和安培定则：右手定则判断电流的方向；而安培定则判断电流产生磁场的方向．
[跟进训练]
2．下列图中表示闭合回路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(　　)
√
A　 　　B　　 　C　 D
A　[题中四图都属于闭合回路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向沿a→d→c→b→a，D中电流方向为b→a，故A正确．]
考点3　楞次定律的拓展应用
1．楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗(或阻碍)产生感应电流的原因．
2．相对运动情况的判断——第一种方法：由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动．简记口诀：“来拒去留”．
3．面积变化趋势的判断——第二种方法：电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有扩张趋势．简记口诀：“增缩减扩”．
【典例3】　(人教版教材改编)如图所示，一个轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向右运动靠近铝环时，铝环的运动情况是(　　)



A．向右运动　　　　　　 B．向左运动
C．静止不动 D．不能判定
√
A　[方法一：电流元受力分析法．
如图所示，当磁铁向铝环运动时，穿过铝环的磁通量增加，由楞次定律判断出铝环的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时针方向，把铝环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铝环所受合力向右，故A正确．
方法二：阻碍相对运动法．
产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字——“来拒去留”．磁铁向右运动时，铝环产生的感应电流总是阻碍磁铁与铝环间的相对运动，则磁铁和铝环间有排斥作用，故A正确．
方法三：等效法．
如图所示，磁铁向右运动，使铝环产生的感应电流的磁场可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用，故A正确．]
[一题多变]
在上例中，若有两个轻质铝环套在水平光滑杆上，则两个铝环之间的距离如何变化？
提示：两环产生同向感应电流，二者相互吸引，距离变小．
规律方法　电磁感应现象中导体运动问题的分析方法
(1)确定所研究的闭合回路．
(2)明确闭合回路所包围区域的磁场的方向及磁场的变化情况．
(3)确定穿过闭合回路的磁通量的变化或导体是否切割磁感线．
(4)根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向．
(5)根据左手定则或“来拒去留”“增反减同”等判断导体所受安培力及运动的方向．
[跟进训练]
3．如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．P、Q将保持不动
B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度小于g
D．磁铁的加速度仍为g
√
C　[当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，则P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A、B错误；回路受到向下的安培力作用，由牛顿第三定律可知，磁铁将受到向上的反作用力，所以磁铁所受合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C正确，D错误．]
学习效果·随堂评估自测
1．楞次定律中“阻碍”的含义是指(　　)
A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反
B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强
C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱
D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同
√
D　[楞次定律中“阻碍”的含义是指感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同，故D正确．]
2．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘．现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动，O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则(　　)

A．φO＞φC　　　　　　 B．φC＞φA
C．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC
√
A　[OA在磁场中逆时针切割磁感线，由右手定则知φO>φA，AC在磁场外，不产生电动势，φA＝φC，综合得φO>φA＝φC，A正确，B、C、D错误．]
3．(多选)如图所示，在条形磁铁中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．不计空气阻力，下列判断正确的是(　　)
A．释放圆环，环下落时产生感应电流
B．释放圆环，环下落时无感应电流
C．释放圆环，环下落时环的机械能守恒
D．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒
√
√
BC　[由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零．所以，在环下落的过程中磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力作用，则环下落时机械能守恒，故A、D错误，B、C正确．]
提示：(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
(2)适用范围：适用于一切闭合回路磁通量变化的情况．
回归本节内容，自我完成以下问题：
1．楞次定律的内容及适用范围分别是什么？
提示：(1)内容：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；让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，这时其余四指所指的方向就是感应电流的方向．
(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线的情况．
2．右手定则的内容及适用范围分别是什么？
提示：(1)阻碍原磁通量变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动
——“来拒去留”；(3)使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”．
3．楞次定律中“阻碍”的含义是什么？
题号
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3
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课时分层作业(四)　感应电流的方向
?题组一　楞次定律的理解
1．如图所示，三角形金属线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是(　　)
A．无感应电流　　　 B．A→B→C
C．C→B→A D．条件不足，无法判断
√
C　[越靠近通电导线，磁场越强，由题图结合安培定则可知，穿过三角形金属线框左侧向外的磁通量大于穿过右侧向里的磁通量，即接通电流的瞬间穿过三角形金属线框的磁通量向外增加，则感应电流产生的磁场垂直纸面向里，根据安培定则可知，感应电流方向为C→B→A，故C正确．]
题号
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2．如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流正方向为从a到b，在0～t2这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则下列说法正确的是(　　)
A．0～t2这段时间内穿过铝环的磁通量一直在减小
B．从左向右看，感应电流的方向始终为顺时针
C．t1时铝环中无感应电流
D．从左向右看，感应电流的方向始终为逆时针
√
题号
1
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B　[铝环处于通电线圈的磁场中，磁通量变化取决于线圈中电流的变化：0～t1这段时间内线圈中电流减小，穿过铝环的磁通量在减小；t1～t2这段时间内线圈中电流反向增大，穿过铝环的磁通量在增大；t1时线圈中电流处于变化状态，铝环中磁通量处于变化状态，有感应电流，A、C错误；根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流从a流向b，由右手螺旋定则可知，螺线管的磁场的方向水平向右，则穿过铝环的磁场方向水平向右，由于电流减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环上的感应电流方向为顺时针(从左向右看)；当电流从b流向a，由右手螺旋定则可知，穿过铝环的磁场方向水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，感应电流方向为顺时针(从左向右看)，故感应电流方向不变，始终为顺时针，B正确，D错误．]
题号
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?题组二　右手定则的应用
3．闭合回路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图所示的图中，B、v、I方向均正确的是(　　)
题号
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A　　　　　　　B
D　[A、C两项中导体不切割磁感线，不产生感应电流，A、C错误；由右手定则可知B中的感应电流方向应向外，B错误；由右手定则可知，D正确．]
题号
1
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√
C　　　　　　　　D
√
4．(多选)某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下．自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是(　　)
A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C．自行车左车把的电势比右车把的电势高
D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
题号
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√
AC　[自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，题图所示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确，B错误；自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知，左车把的电势仍然高于右车把的电势，D错误．]
题号
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√
5．(多选)如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)(　　)
A．通过电阻R的电流方向为P→R→M
B．通过电阻R的电流方向为M→R→P
C．a端电势比b端高
D．a端电势比b端低
题号
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√
BC　[由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为M→R→P，故A错误，B正确；由右手定则可知，通过金属导线ab的电流方向由b→a，此时金属导线ab相当于电源，则金属导线a端电势比b端高，故C正确，D错误．]
题号
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?题组三　楞次定律的拓展应用
6．目前，我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环(舰载机)被弹射出去，则(　　)
题号
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A．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向
B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
√
题号
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D　[闭合开关S的瞬间穿过金属环的磁通量增大，依据楞次定律，从左侧看感应电流沿逆时针方向，故A错误；电池正负极变化只影响磁场方向，并不影响磁场的变化，根据“来拒去留”可得，金属环受力向左，故将向左弹射出去，故B错误；若将金属环置于线圈的右侧，根据“来拒去留”可得，金属环受力向右，故将向右弹射出去，故C错误，D正确．]
题号
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√
7．如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应(　　)

A．向右做匀速运动　　　　 B．向左做减速运动
C．向右做加速运动 D．向左做加速运动
题号
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B　[导线ab在向右做匀速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流不变，线圈A产生的磁场不变，穿过金属环C的磁通量不变，金属环C不能产生感应电流，金属环C静止不动，A错误；导线ab在向左做减速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，线圈A产生的磁场减小，穿过金属环C的磁通量减小，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相同，金属环C向线圈A运动，B正确；导线ab在向右做加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增大，线圈A产生的磁场增大，穿过金属环C的磁通量增大，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相反，金属环C做远离线圈A的运动，C错误；导线ab在向左做加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增大，线圈A产生的磁场增大，穿过金属环C的磁通量增大，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相反，金属环C做远离线圈A的运动，D错误．]
题号
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8．市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示．在按下门铃按钮过程中，夹着永磁铁的铁块向下移动，改变了与“E”形铁芯接触的位置，使得通过线圈的磁场发生改变．松开门铃按钮后，弹簧可使之复位(与a、b连接的外电路未画出)．由此可判断(　　)
题号
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A．未按下按钮时，线圈a、b两点间存在电势差
B．按下按钮过程中，线圈中感应电流始终由b经线圈流向a
C．按钮复位过程中，线圈中的磁通量一直减小
D．按下按钮过程与松开复位过程中，a点的电势始终高于b点
题号
1
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√
B　[未按下按钮时，穿过线圈的磁通量不变，因此a、b两点间电势差为零，故A错误；按下按钮过程中，线圈中的磁场先向右减小，后向左增加，根据楞次定律可知，感应电流方向从b点通过线圈流向a点，又因为线圈相当于电源，电源内部电流方向由负极流向正极，因此a点的电势比b点高；按钮复位过程中，线圈中的磁场先向左减小，后向右增加，磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，感应电流方向从a点通过线圈流向b点，a点的电势比b点低，故B正确，C、D错误．]
题号
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9．如图所示，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
√
题号
1
3
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B　[将开关S由断开状态拨至M端或N端，都会使线圈中的电流突然增大，穿过右边圆环的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圆环都会向右运动以阻碍磁通量的增大，故B正确，A、C、D错误．]
题号
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10．(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，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，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
√
题号
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BC　[当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向向上；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律和安培定则可以判断流过MN的感应电流是从N→M，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以C正确；同理可判断B正确，D错误．]
题号
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谢 谢！

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