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第3节　电磁感应现象及其应用
(分值:100分)
选择题1~3题,每小题8分,共24分,5~10题,每小题10分,共60分,合计84分。
基础对点练
题组一　奥斯特实验的启迪　电磁感应现象的发现
1.(多选)物理学家通过艰苦的实验来探究自然规律,为人类做出了巨大贡献。下列描述中符合物理学史的是 (　　)
安培发现了电流的磁效应
奥斯特通过实验测定了磁场对电流的作用力
库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律
法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
2.1825年,瑞士物理学家科拉顿将一个螺线管与电流计相连,为了避免强磁性磁铁的影响,他把电流计放在另外一个房间,当他把磁铁投入螺线管中后,立即跑到另一个房间去观察。关于科拉顿进行的实验,下列说法正确的是 (　　)
在科拉顿整个操作过程中,电流计不发生偏转
将磁铁投入螺线管瞬间,电流计发生偏转,但科拉顿跑到房间观察时,电流计已不再偏转
科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是当时电流计灵敏度不够
科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是导线过长,电流过小
题组二　实验:探究感应电流产生的条件
3.如图为研究电磁感应现象的实验装置。下列哪种情况下电流表指针不会发生偏转 (　　)
闭合开关的瞬间
闭合开关后,电路中电流稳定时
闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时
闭合开关后,把线圈A从线圈B中拉出时
4.(4分)如图所示是三个成功的演示实验,回答下列问题。
(1)在实验中,电流表指针偏转的原因是 　
　(2分)。
(2)第一个成功实验(如图a)中,将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置,快速插入和缓慢插入有什么量是相同的 　　　　　　　　(1分)。
(3)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是 　
　(1分)。
题组三　感应电流产生的条件
5.法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图所示,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用长直导线连通,在长直导线正下方平行于导线放置一个小磁针,下列有关实验现象的说法中正确的是 (　　)
只要线圈A中电流足够大,小磁针就会发生偏转
线圈A闭合开关电流稳定后,线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针偏转
线圈A和电池接通瞬间,小磁针会偏转
线圈A和电池断开瞬间,小磁针不会偏转
6.下图中金属圆环均带有绝缘外皮,A项中直导线与圆环在同一平面内,B项中直导线与环面垂直,C项中直导线在圆环水平直径正上方且与直径平行,D项中直导线与圆环接触且与圆环直径重合,当电流增大时,环中有感应电流的是 (　　)
A B
C D
7.某实验装置如图所示,在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i随时间t的关系有如图所示的A、B、C、D四种情况,那么在t1到t2这段时间内,哪种情况线圈B中没有感应电流 (　　)
A B
C D
综合提升练
8.(多选)如图所示,在“口”字形闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电池、开关构成闭合电路,a、b、c、d四个闭合金属圆环套在铁芯上。假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内,当滑动变阻器的滑片左右滑动时,能产生感应电流的圆环是 (　　)
a环 b环
c环 d环
9.(多选)如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况中,导线cd中有电流产生的是 (　　)
开关S闭合或断开的瞬间
开关S是闭合的,但滑动触头向左滑
开关S是闭合的,但滑动触头向右滑
开关S始终闭合,滑动触头不动
10.(多选)在匀强磁场中有两根平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直,导轨上有两根可沿导轨平动的导体棒ab、cd,两根导体棒匀速移动的速度大小分别为v1和v2,如图所示,则下列情况可以使回路中产生感应电流的是 (　　)
ab、cd均向右运动,且v1=v2
ab、cd均向右运动,且v1>v2
ab、cd均向左运动,且v1>v2
ab向右运动,cd向左运动,且v1=v2
11.(6分)我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件。
(1)给出的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路(2分)。
(2)接好电路,合上开关瞬间,电流表指针　　　　(1分)(选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)电路稳定后,电流表指针　　　　(1分)(选填“偏转”或“不偏转”);迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针　　　　(1分)(选填“偏转”或“不偏转”)。
(4)根据以上实验可得:产生感应电流的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)。
12.(6分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分,请补充完整。
(1)如图甲所示,当磁体的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生的感应电流的方向,必须知道　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　(2分)。
(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏。电路稳定后,若向左移动滑动触头,电流表指针向　　　　(2分)偏转,若将线圈A抽出,电流表指针向　　　　(2分)偏转(均选填“左”或“右”)。
第3节　电磁感应现象及其应用
1.CD　[奥斯特发现了电流的磁效应；安培通过实验测定了磁场对电流的作用力，故A、B错误，库仑总结出了真空中两静止点电荷间相互作用规律——库仑定律，法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C、D正确。]
2.B
3.B　[闭合开关的瞬间，电路中的电流从无到有，A中的磁场从无到有，故穿过B的磁通量发生变化，电流表中有电流流过；当电路中电流稳定时，穿过B的磁通量不再发生变化，电流表中无电流流过；移动滑动变阻器的滑片时，A中电流大小变化，B的磁通量变化，电流表中有电流流过；把线圈A从线圈B中拉出时，穿过B的磁通量减少，电流表中有电流流过，故选项B正确。]
4.(1)穿过闭合线圈的磁通量发生变化　(2)磁通量的变化量
(3)只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生
解析　(1)当磁通量发生变化时，会产生感应电流，电流表指针发生偏转。
(2)第一个成功实验(题图a)中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和缓慢插入过程中，磁通量的变化量相同。
(3)由图示实验可知，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
5.C　[小磁针会不会偏转取决于线圈B中有没有电流，而线圈B中有没有电流取决于线圈B中的磁通量是否发生变化。当线圈A中电流足够大，但不变化时，线圈B中无感应电流，小磁针不会发生偏转，A错误；当线圈A闭合开关电流稳定后，穿过线圈B的磁通量不发生变化，无感应电流，小磁针不会发生偏转，故B错误；线圈A和电池接通或断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，所以线圈B中有感应电流，则小磁针会偏转，故C正确，D错误。]
6.A　[A图中电流变化，线圈中磁通量变化，线圈中有感应电流，故A正确；B图中线圈平面与电流产生的磁感线平行，因此回路中磁通量始终为零，没有感应电流，故B错误；C、D图中线圈回路中磁通量均为零，都没有感应电流，故C、D错误。]
7.A　[通过线圈A的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，才能产生感应电流，在t1到t2这段时间内，B、C、D图中线圈A中的电流发生变化，线圈B中会产生感应电流，而A图中电流不变，在线圈B上不产生感应电流，故A正确。]
8.ACD　[滑动变阻器的滑片滑动时，线圈产生的磁场的磁感应强度发生变化，a、c、d环内的磁通量发生变化，产生感应电流，而穿过b环的正、负磁通量相互抵消，净磁通量始终为零，故没有感应电流产生，A、C、D正确，B错误。]
9.ABC　[导线cd中有电流产生的原因是回路中的磁通量发生变化，上半部分中的磁场是由导线ab中的电流激发的，如果想让磁感应强度变化，导线ab中的电流应发生变化，开关闭合或断开瞬间，电流从无到有或从有到无，发生了变化，能在导线cd中产生感应电流；开关闭合，滑动触头向左滑或向右滑，回路中电流变化，能在导线cd中产生感应电流；开关闭合，滑动触头不变，电流不变，不能在cd中产生感应电流，故A、B、C正确，D错误。]
10.BCD　[ab、cd均向右运动，当v1＝v2时，闭合回路的磁通量不变，无感应电流产生，故A错误；B、D两项所述情况，闭合回路的磁通量增加，C项所述情况，闭合回路的磁通量减少，均有感应电流产生，故B、C、D正确。]
11.(1)见解析图　(2)偏转　(3)不偏转　偏转　(4)闭合导体回路中的磁通量发生
变化
解析　(1)对电路分析可知，线圈B是用来检测感应电流的，故电流计要和B构成闭合回路；滑动变阻器的作用是用来改变A线圈中电流的大小，故要采取限流接法，综上所述，连线如图。
(2)接好电路，合上开关瞬间，A线圈中电流变化，穿过B线圈的磁通量变化，使线圈B中产生感应电流，电流表指针偏转。
(3)电路稳定后，虽然B线圈有磁场，但磁通量没有变化，不能产生感应电流，电流表指针不偏转；迅速移动滑动变阻器的滑片，A线圈中的电流变化，导致穿过B线圈的磁通量发生变化，从而使线圈B产生感应电流，电流表指针偏转。
(4)产生感应电流的条件是闭合导体回路中的磁通量发生变化。
12.(1)见解析　(2)右　左
解析　(1)探究线圈中感应电流的方向必须先知道：①电流表指针偏转方向与电流从正(负)接线柱流入时的关系；②线圈的绕向；③电流表指针的偏转方向。
(2)开关闭合时，线圈A产生的磁场由无到有，穿过线圈B的磁通量增加，指针向右偏转；若将滑动触头向左移动，线圈A中电流增加，穿过B的磁通量也增加，且磁场方向未变，所以电流表指针偏转方向与开关闭合时的偏转方向相同，即向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转。第3节　电磁感应现象及其应用
学习目标　1.知道什么是电磁感应现象，什么是感应电流，了解法拉第的贡献。2.通过实验探究，理解产生感应电流的条件。3.了解电磁感应现象的应用。
知识点一　奥斯特实验的启迪　电磁感应现象的发现
如图所示，甲图是电磁炮，乙图是家用电磁炉，它们各自是根据什么工作的呢？
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1.1820年，________发现了电流的________，即“电生磁”。
2.1831年，19世纪伟大的物理学家________发现了________现象，即“磁生电”。
3.五类“磁生电”现象
(1)________中的电流。
(2)________中的磁场。
(3)________中的恒定电流。
(4)________中的磁铁。
(5)运动中的导线。
4.由磁得到电的现象叫作__________________。由________________产生的电流叫作感应电流。
思考
1.法拉第发现电磁感应现象的实验是如何进行的？
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2.法拉第做了大量的实验都以失败告终，失败的原因是什么？
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例1 如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情境。当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附近有金属物体了。下图中能反映出金属探测器工作原理的是(　　)
训练1 下列属于电磁感应现象的是(　　)
A.通电导体周围产生磁场
B.磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动
C.由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流
D.电荷在磁场中定向移动形成电流
知识点二　感应电流产生的条件
如图所示，当导体棒向右运动时，有没有闭合回路？回路的面积怎样变化？磁感应强度怎样变化？穿过回路的磁通量怎样变化？灵敏电流计的指针偏转吗？
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1.实验：探究感应电流产生的条件
(1)实验一：如图所示，导体棒ab做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体棒ab沿着磁感线运动时，线路中________电流产生(均选填“有”或“无”)。
(2)实验二：如图所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中________电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中________电流产生(均选填“有”或“无”)。
(3)实验三：如图所示，将小线圈A插入大线圈B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中________电流通过；而开关S一直闭合，滑动变阻器的滑片不动时，电流表中________电流通过(均选填“有”或“无”)。
2.实验结论
只要穿过________导体回路的________发生变化，________导体回路中就有感应电流产生。
思考
1.感应电流是否产生与磁通量的大小有关吗？
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2.如图所示，线圈在匀强磁场中绕OO′轴转动时，线圈中是否有感应电流？为什么？
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3.上述3个小实验磁通量是如何变化的？
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4.若B和S都变化，磁通量的变化量如何计算？
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角度1　实验：探究感应电流产生的条件
例2 在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们分别是：电流计、直流电源、带铁芯(图中未画出)的线圈A、线圈B、开关、滑动变阻器。
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。
(2)实验表明，当穿过闭合回路的________发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。
(3)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出两种方法：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
训练2 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。当他接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转，其原因是(　　)
A.开关位置接错
B.电流计的正、负接线柱接反
C.线圈B的接头3、4接反
D.蓄电池的正、负极接反
角度2　产生感应电流的判断
例3 图中能产生感应电流的是(　　)
感应电流判断需要注意的问题
(1)如果电路不闭合，即使磁通量发生变化也不会产生感应电流。
(2)磁通量发生变化，其内涵主要体现在“变化”上。比如穿过电路的磁通量很大，若不变化，也不会产生感应电流。　　
训练3 (多选)三峡电站发电机的转子其内部的磁场可看作匀强磁场，线圈可看作矩形线圈，如图所示，虚线1、2表示线圈的两条对称轴。下列说法正确的是(　　)
A.转子转动时发电是由于电流的磁效应
B.线圈以虚线1转动，线圈中有感应电流产生
C.线圈以虚线2转动，线圈中有感应电流产生
D.线圈与磁场垂直时，将线圈变成圆形(周长不变)的过程中有感应电流产生
随堂对点自测
1.(电磁感应现象)(多选)下列哪项技术的应用原理与电磁感应现象有关(　　)
2.(实验：探究感应电流产生的条件)(多选)某学生做观察电磁感应现象的实验时，将电流表、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，闭合开关，下列说法正确的是(　　)
A.线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流
B.线圈A从线圈B拔出的过程中，有感应电流
C.线圈A停在线圈B中，有感应电流
D.线圈A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小
3.(感应电流产生条件的判断)有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。图中能产生感应电流的是(　　)
4.(感应电流产生条件的判断)如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示，则实验中不会使电流表指针发生偏转的是(　　)
A.保持开关闭合
B.开关闭合瞬间
C.开关断开瞬间
D.移动滑动变阻器滑片
第3节　电磁感应现象及其应用
知识点一
导学　提示　电磁炮的工作原理是电流的磁效应，电磁炉的工作原理是电磁感应。
知识梳理
1.奥斯特　磁效应　2.法拉第　电磁感应　3.(1)变化　(2)变化　(3)运动　(4)运动　4.电磁感应现象　电磁感应现象
[思考]
1.提示　两个线圈绕到同一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接电流表，在给线圈通电和断电的瞬间，另一个线圈中会出现电流。
2.提示　从法拉第做过的失败实验可以看出，这些实验都是在以往经验的启发下，通过类比的方法设计的，只注意静态和稳定的情况，而忽略了对动态过程的关注。
例1 B　[金属探测器是利用电磁感应原理来工作的，探测器靠近金属导体时，相当于闭合回路中的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，选项B正确。]
训练1 C　[根据引起感应电流的五类情况可知，导体中自身电流变化在回路中产生感应电流的现象为电磁感应现象，C正确。]
知识点二
导学　提示　有。闭合回路是ABFE；导体棒向右运动时，回路的面积增大；磁感应强度不变；穿过回路的磁通量变大；偏转。
知识梳理
1.(1)有　无　(2)有　无　(3)有　有　无
2.闭合　磁通量　闭合
[思考]
1.提示　无关，只取决于磁通量是否变化。
2.提示　有。穿过线圈的磁通量发生了变化。
3.提示　实验一：S变，B不变；
实验二：B变，S不变；
实验三：B变，S不变。
4.提示　ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1。
例2 (1)见解析图　(2)磁通量　(3)①断开或闭合开关　②闭合开关后移动滑动变阻器的滑片
解析　(1)实物连线如图。
(2)实验表明，当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。
(3)使线圈B中有感应电流产生的两种方法：①断开或闭合开关；②闭合开关后移动滑动变阻器的滑片。
训练2 A　[题图中的开关不能控制含有电源的电路的通断，而本实验的目的是研究在电流通断的瞬间，线圈B中是否会产生感应电流，故开关应接在线圈A所在的回路中，故A正确。]
例3 B　[A图中线圈是不闭合的，不能产生感应电流，故A错误；B图中回路的面积增大，穿过回路的磁通量增大，能够产生感应电流，故B正确；C图中，由于直导线在线圈的直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0，没有感应电流，故C错误；D图中线圈整体垂直于磁场运动，线圈的磁通量始终不变，不能产生感应电流，故D错误。]
训练3 BD　[发电机的转子转动时发电是由于电磁感应现象，A错误；由题图可知，线圈以虚线1为轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，B正确；由题图可知，线圈以虚线2为轴转动时，穿过线圈的磁通量为零，线圈中没有感应电流产生，C错误；若线圈与磁场垂直时将线圈变成圆形(周长不变)，线圈的面积发生变化，由Φ＝BS可知穿过线圈的磁通量发生变化，则有感应电流产生，D正确。]
随堂对点自测
1.CD　[复印机的原理是在光导体没有受光照的状态下进行充电，使其表面带上电荷，使原稿图像成像在光导体上，光导体表面的电荷通过基体的接地消失，从而形成了静电潜像，通过静电原理，将光导体表面的墨粉图像转印到复印纸表面，A错误；电视机显像管是利用带电粒子在电场中的偏转，B错误；从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的，C正确；金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，即金属探测器工作原理为电磁感应现象，D正确。]
2.ABD　[由感应电流产生的条件知选项A、B正确，C错误；在线圈A从线圈B拔出的过程中，线圈B的磁通量减小，选项D正确。]
3.D　[A中线圈不切割磁感线，所以A中线圈没有感应电流产生，故A错误；B、C、D中线圈均在切割磁感线，B和C中的线圈竖直边切割了磁感线，但穿过闭合线圈的磁通量没有发生变化，故B、C中的线圈也没有感应电流产生，故B、C错误；D中穿过线圈的磁通量发生了变化，产生感应电流，D正确。]
4.A　[开关闭合状态下，线圈中电流恒定，穿过线圈的磁通量不发生变化，没有感应电流，电流表指针不会发生偏转，故A正确；当开关闭合的瞬间、开关断开的瞬间或者移动滑动变阻器滑片时，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B、C、D错误。](共62张PPT)
第3节　电磁感应现象及其应用
第三章 电磁场与电磁波初步
1.知道什么是电磁感应现象，什么是感应电流，了解法拉第的贡献。
2.通过实验探究，理解产生感应电流的条件。
3.了解电磁感应现象的应用。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　感应电流产生的条件
知识点一　奥斯特实验的启迪　电磁感应现象的发现
知识点一　奥斯特实验的启迪　电磁感应现象的发现
如图所示，甲图是电磁炮，乙图是家用电磁炉，它们各自是根据什么工作的呢？
提示　电磁炮的工作原理是电流的磁效应，电磁炉的工作原理是电磁感应。
1.1820年，________发现了电流的________，即“电生磁”。
2.1831年，19世纪伟大的物理学家________发现了__________现象，即“磁生电”。
奥斯特
磁效应
法拉第
电磁感应
3.五类“磁生电”现象
(1)______ 中的电流。
(2)______ 中的磁场。
(3)______ 中的恒定电流。
(4)______ 中的磁铁。
(5)运动中的导线。
4.由磁得到电的现象叫作______________。由______________产生的电流叫作感应电流。
变化
变化
运动
运动
电磁感应现象
电磁感应现象
【思考】
1.法拉第发现电磁感应现象的实验是如何进行的？
提示　两个线圈绕到同一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接电流表，在给线圈通电和断电的瞬间，另一个线圈中会出现电流。
2.法拉第做了大量的实验都以失败告终，失败的原因是什么？
提示　从法拉第做过的失败实验可以看出，这些实验都是在以往经验的启发下，通过类比的方法设计的，只注意静态和稳定的情况，而忽略了对动态过程的关注。
B
例1 如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情境。当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附近有金属物体了。下图中能反映出金属探测器工作原理的是(　　)
解析　金属探测器是利用电磁感应原理来工作的，探测器靠近金属导体时，相当于闭合回路中的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，选项B正确。
C
训练1 下列属于电磁感应现象的是(　　)
A.通电导体周围产生磁场
B.磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动
C.由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流
D.电荷在磁场中定向移动形成电流
解析　根据引起感应电流的五类情况可知，导体中自身电流变化在回路中产生感应电流的现象为电磁感应现象，C正确。
知识点二　感应电流产生的条件
如图所示，当导体棒向右运动时，有没有闭合回路？回路的面积怎样变化？磁感应强度怎样变化？穿过回路的磁通量怎样变化？灵敏电流计的指针偏转吗？
提示　有。闭合回路是ABFE；导体棒向右运动时，回路的面积增大；磁感应强度不变；穿过回路的磁通量变大；偏转。
1.实验：探究感应电流产生的条件
(1)实验一：如图所示，导体棒ab做切割磁感线运动时，线路中____电流产生，而导体棒ab沿着磁感线运动时，线路中____电流产生(均选填“有”或“无”)。
有
无
(2)实验二：如图所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中____电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中____电流产生(均选填“有”或“无”)。
有
无
(3)实验三：如图所示，将小线圈A插入大线圈B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中____电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中____电流通过；而开关S一直闭合，滑动变阻器的滑片不动时，电流表中____电流通过(均选填“有”或“无”)。
有
有
无
2.实验结论
只要穿过______导体回路的________发生变化，______导体回路中就有感应电流产生。
闭合
磁通量
闭合
【思考】
1.感应电流是否产生与磁通量的大小有关吗？
提示　无关，只取决于磁通量是否变化。
2.如图所示，线圈在匀强磁场中绕OO′轴转动时，线圈中是否有感应电流？为什么？
提示　有。穿过线圈的磁通量发生了变化。
3.上述3个小实验磁通量是如何变化的？
提示　实验一：S变，B不变；
实验二：B变，S不变；
实验三：B变，S不变。
4.若B和S都变化，磁通量的变化量如何计算？
提示　ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1。
角度1　实验：探究感应电流产生的条件
例2 在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们分别是：电流计、直流电源、带铁芯(图中未画出)的线圈A、线圈B、开关、滑动变阻器。
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。
(2)实验表明，当穿过闭合回路的________发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。
(3)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？
试举出两种方法：①____________；
②______________________________。
答案　(1)见解析图　(2)磁通量　(3)①断开或闭合开关　②闭合开关后移动滑动变阻器的滑片
解析　(1)实物连线如图。
(2)实验表明，当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。
(3)使线圈B中有感应电流产生的两种方法：①断开或闭合开关；②闭合开关后移动滑动变阻器的滑片。
A
训练2 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。当他接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转，其原因是(　　)
A.开关位置接错
B.电流计的正、负接线柱接反
C.线圈B的接头3、4接反
D.蓄电池的正、负极接反
解析　题图中的开关不能控制含有电源的电路的通断，而本实验的目的是研究在电流通断的瞬间，线圈B中是否会产生感应电流，故开关应接在线圈A所在的回路中，故A正确。
角度2　产生感应电流的判断
例3 图中能产生感应电流的是(　　)
B
解析　A图中线圈是不闭合的，不能产生感应电流，故A错误；B图中回路的面积增大，穿过回路的磁通量增大，能够产生感应电流，故B正确；C图中，由于直导线在线圈的直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0，没有感应电流，故C错误；D图中线圈整体垂直于磁场运动，线圈的磁通量始终不变，不能产生感应电流，故D错误。
感应电流判断需要注意的问题
(1)如果电路不闭合，即使磁通量发生变化也不会产生感应电流。
(2)磁通量发生变化，其内涵主要体现在“变化”上。比如穿过电路的磁通量很大，若不变化，也不会产生感应电流。　　
训练3 (多选)三峡电站发电机的转子其内部的磁场可看作匀强磁场，线圈可看作矩形线圈，如图所示，虚线1、2表示线圈的两条对称轴。下列说法正确的是(　　)
A.转子转动时发电是由于电流的磁效应
B.线圈以虚线1转动，线圈中有感应电流产生
C.线圈以虚线2转动，线圈中有感应电流产生
D.线圈与磁场垂直时，将线圈变成圆形(周长不变)的过程中有感应电流产生
BD
解析　发电机的转子转动时发电是由于电磁感应现象，A错误；由题图可知，线圈以虚线1为轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，B正确；由题图可知，线圈以虚线2为轴转动时，穿过线圈的磁通量为零，线圈中没有感应电流产生，C错误；若线圈与磁场垂直时将线圈变成圆形(周长不变)，线圈的面积发生变化，由Φ＝BS可知穿过线圈的磁通量发生变化，则有感应电流产生，D正确。
随堂对点自测
2
CD
1.(电磁感应现象)(多选)下列哪项技术的应用原理与电磁感应现象有关(　　)
解析　复印机的原理是在光导体没有受光照的状态下进行充电，使其表面带上电荷，使原稿图像成像在光导体上，光导体表面的电荷通过基体的接地消失，从而形成了静电潜像，通过静电原理，将光导体表面的墨粉图像转印到复印纸表面，A错误；电视机显像管是利用带电粒子在电场中的偏转，B错误；从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的，C正确；金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，即金属探测器工作原理为电磁感应现象，D正确。
ABD
2.(实验：探究感应电流产生的条件)(多选)某学生做观察电磁感应现象的实验时，将电流表、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，闭合开关，下列说法正确的是(　 　)
A.线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流
B.线圈A从线圈B拔出的过程中，有感应电流
C.线圈A停在线圈B中，有感应电流
D.线圈A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小
解析　由感应电流产生的条件知选项A、B正确，C错误；在线圈A从线圈B拔出的过程中，线圈B的磁通量减小，选项D正确。
D
3.(感应电流产生条件的判断)有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。图中能产生感应电流的是(　　)
解析　A中线圈不切割磁感线，所以A中线圈没有感应电流产生，故A错误；B、C、D中线圈均在切割磁感线，B和C中的线圈竖直边切割了磁感线，但穿过闭合线圈的磁通量没有发生变化，故B、C中的线圈也没有感应电流产生，故B、C错误；D中穿过线圈的磁通量发生了变化，产生感应电流，D正确。
A
4.(感应电流产生条件的判断)如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示，则实验中不会使电流表指针发生偏转的是(　　)
A.保持开关闭合 B.开关闭合瞬间
C.开关断开瞬间 D.移动滑动变阻器滑片
解析　开关闭合状态下，线圈中电流恒定，穿过线圈的磁通量不发生变化，没有感应电流，电流表指针不会发生偏转，故A正确；当开关闭合的瞬间、开关断开的瞬间或者移动滑动变阻器滑片时，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B、C、D错误。
课后巩固训练
3
CD
题组一　奥斯特实验的启迪　电磁感应现象的发现
1.(多选)物理学家通过艰苦的实验来探究自然规律，为人类做出了巨大贡献。下列描述中符合物理学史的是(　　)
A.安培发现了电流的磁效应
B.奥斯特通过实验测定了磁场对电流的作用力
C.库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律
D.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
基础对点练
解析　奥斯特发现了电流的磁效应；安培通过实验测定了磁场对电流的作用力，故A、B错误，库仑总结出了真空中两静止点电荷间相互作用规律——库仑定律，法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C、D正确。
B
2.1825年，瑞士物理学家科拉顿将一个螺线管与电流计相连，为了避免强磁性磁铁的影响，他把电流计放在另外一个房间，当他把磁铁投入螺线管中后，立即跑到另一个房间去观察。关于科拉顿进行的实验，下列说法正确的是(　　)
A.在科拉顿整个操作过程中，电流计不发生偏转
B.将磁铁投入螺线管瞬间，电流计发生偏转，但科拉顿跑到房间观察时，电流计已不再偏转
C.科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是当时电流计灵敏度不够
D.科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是导线过长，电流过小
B
题组二　实验：探究感应电流产生的条件
3.如图为研究电磁感应现象的实验装置。下列哪种情况下电流表指针不会发生偏转(　　)
A.闭合开关的瞬间
B.闭合开关后，电路中电流稳定时
C.闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时
D.闭合开关后，把线圈A从线圈B中拉出时
解析　闭合开关的瞬间，电路中的电流从无到有，A中的磁场从无到有，故穿过B的磁通量发生变化，电流表中有电流流过；当电路中电流稳定时，穿过B的磁通量不再发生变化，电流表中无电流流过；移动滑动变阻器的滑片时，A中电流大小变化，B的磁通量变化，电流表中有电流流过；把线圈A从线圈B中拉出时，穿过B的磁通量减少，电流表中有电流流过，故选项B正确。
4.如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题。
(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是________________________________
__________________________________________________________________。
(2)第一个成功实验(如图a)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入有什么量是相同的？________________。
(3)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是______________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)穿过闭合线圈的磁通量发生变化
(2)磁通量的变化量　(3)只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生
解析　(1)当磁通量发生变化时，会产生感应电流，电流表指针发生偏转。
(2)第一个成功实验(题图a)中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和缓慢插入过程中，磁通量的变化量相同。
(3)由图示实验可知，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
题组三　感应电流产生的条件
5.法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图所示，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用长直导线连通，在长直导线正下方平行于导线放置一个小磁针，下列有关实验现象的说法中正确的是(　　)
A.只要线圈A中电流足够大，小磁针就会发生偏转
B.线圈A闭合开关电流稳定后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针偏转
C.线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转
D.线圈A和电池断开瞬间，小磁针不会偏转
C
解析　小磁针会不会偏转取决于线圈B中有没有电流，而线圈B中有没有电流取决于线圈B中的磁通量是否发生变化。当线圈A中电流足够大，但不变化时，线圈B中无感应电流，小磁针不会发生偏转，A错误；当线圈A闭合开关电流稳定后，穿过线圈B的磁通量不发生变化，无感应电流，小磁针不会发生偏转，故B错误；线圈A和电池接通或断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，所以线圈B中有感应电流，则小磁针会偏转，故C正确，D错误。
A
6.下图中金属圆环均带有绝缘外皮，A项中直导线与圆环在同一平面内，B项中直导线与环面垂直，C项中直导线在圆环水平直径正上方且与直径平行，D项中直导线与圆环接触且与圆环直径重合，当电流增大时，环中有感应电流的是(　　)
解析　A图中电流变化，线圈中磁通量变化，线圈中有感应电流，故A正确；B图中线圈平面与电流产生的磁感线平行，因此回路中磁通量始终为零，没有感应电流，故B错误；C、D图中线圈回路中磁通量均为零，都没有感应电流，故C、D错误。
A
7.某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i随时间t的关系有如图所示的A、B、C、D四种情况，那么在t1到t2这段时间内，哪种情况线圈B中没有感应电流(　　)
解析　通过线圈A的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，才能产生感应电流，在t1到t2这段时间内，B、C、D图中线圈A中的电流发生变化，线圈B中会产生感应电流，而A图中电流不变，在线圈B上不产生感应电流，故A正确。
ACD
综合提升练
8.(多选)如图所示，在“口”字形闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池、开关构成闭合电路，a、b、c、d四个闭合金属圆环套在铁芯上。假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是(　 　)
A.a环 B.b环
C.c环 D.d环
解析　滑动变阻器的滑片滑动时，线圈产生的磁场的磁感应强度发生变化，a、c、d环内的磁通量发生变化，产生感应电流，而穿过b环的正、负磁通量相互抵消，净磁通量始终为零，故没有感应电流产生，A、C、D正确，B错误。
ABC
9.(多选)如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况中，导线cd中有电流产生的是(　 　)
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S是闭合的，但滑动触头向左滑
C.开关S是闭合的，但滑动触头向右滑
D.开关S始终闭合，滑动触头不动
解析　导线cd中有电流产生的原因是回路中的磁通量发生变化，上半部分中的磁场是由导线ab中的电流激发的，如果想让磁感应强度变化，导线ab中的电流应发生变化，开关闭合或断开瞬间，电流从无到有或从有到无，发生了变化，能在导线cd中产生感应电流；开关闭合，滑动触头向左滑或向右滑，回路中电流变化，能在导线cd中产生感应电流；开关闭合，滑动触头不变，电流不变，不能在cd中产生感应电流，故A、B、C正确，D错误。
BCD
10.(多选)在匀强磁场中有两根平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两根可沿导轨平动的导体棒ab、cd，两根导体棒匀速移动的速度大小分别为v1和v2，如图所示，则下列情况可以使回路中产生感应电流的是(　 　)
A.ab、cd均向右运动，且v1＝v2
B.ab、cd均向右运动，且v1＞v2
C.ab、cd均向左运动，且v1＞v2
D.ab向右运动，cd向左运动，且v1＝v2
解析　ab、cd均向右运动，当v1＝v2时，闭合回路的磁通量不变，无感应电流产生，故A错误；B、D两项所述情况，闭合回路的磁通量增加，C项所述情况，闭合回路的磁通量减少，均有感应电流产生，故B、C、D正确。
11.我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。
(1)给出的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路。
(2)接好电路，合上开关瞬间，电流表指针________(选
填“偏转”或“不偏转”)。
(3)电路稳定后，电流表指针________(选填“偏转”或“不偏转”)；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。
(4)根据以上实验可得：产生感应电流的条件是___________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)见解析图　(2)偏转　(3)不偏转　偏转
(4)闭合导体回路中的磁通量发生变化
解析　(1)对电路分析可知，线圈B是用来检测感应电流的，故电流计要和B构成闭合回路；滑动变阻器的作用是用来改变A线圈中电流的大小，故要采取限流接法，综上所述，连线如图。
(2)接好电路，合上开关瞬间，A线圈中电流变化，穿过B线圈的磁通量变化，使线圈B中产生感应电流，电流表指针偏转。
(3)电路稳定后，虽然B线圈有磁场，但磁通量没有变化，不能产生感应电流，电流表指针不偏转；迅速移动滑动变阻器的滑片，A线圈中的电流变化，导致穿过B线圈的磁通量发生变化，从而使线圈B产生感应电流，电流表指针偏转。
(4)产生感应电流的条件是闭合导体回路中的磁通量发生变化。
12.我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分，请补充完整。
(1)如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道______________________。
(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏。电路稳定后，若向左移动滑动触头，电流表指针向________偏转，若将线圈A抽出，电流表指针向________偏转(均选填“左”或“右”)。
答案　(1)见解析　(2)右　左
解析　(1)探究线圈中感应电流的方向必须先知道：
①电流表指针偏转方向与电流从正(负)接线柱流入
时的关系；②线圈的绕向；③电流表指针的偏转方向。
(2)开关闭合时，线圈A产生的磁场由无到有，穿过线圈B的磁通量增加，指针向右偏转；若将滑动触头向左移动，线圈A中电流增加，穿过B的磁通量也增加，且磁场方向未变，所以电流表指针偏转方向与开关闭合时的偏转方向相同，即向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转。

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