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第3节　电磁感应现象及应用
1．了解电磁感应现象发现的过程，体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。
2．通过实验，探究和理解感应电流的产生条件。
3．能够运用感应电流的产生条件判断能否产生感应电流。
课前 知识梳理
PART
01
第一部分
一、划时代的发现
1．电流的磁效应引起的思考：既然______________能够引起磁针的运动，那么，为什么不能用磁体使导线中产生________呢？
2．法拉第的探索：经历了长达10年的探索，经历了一次次失败，最终领悟到，“磁生电”是一种在____________、运动的过程中才能出现的效应。
3．电磁感应：__________________的现象。
4．感应电流：由____________产生的电流。
电流　
电流　
变化　
由磁产生电　
电磁感应　
二、产生感应电流的条件
当穿过闭合导体回路的________发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
三、电磁感应现象的应用
1．最早的发电机：法拉第的_________________。
2．电厂里的发电机、生产和生活中广泛使用的__________、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。
磁通量　
圆盘发电机　
变压器
判断下列说法是否正确。
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。(　　)
(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生。(　　)
(3)穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流。(　　)
(4)闭合正方形线框在匀强磁场中垂直于磁感线运动，必然产生感应电流。(　　)
×　
×　
√　
×　
课堂 深度探究
PART
02
第二部分
知识点一　实验：探究产生感应电流的条件
　 　(2024·四川成都期末)在实验室我们通过如图所示的实验装置来探究电路中产生感应电流的条件。线圈A通过滑动变阻器和开关S1连接到电源上，构成直流电路，线圈B、开关S2和电流表串联构成回路，线圈A放在线圈B内。实验步骤如下：
(1)断开开关S2，闭合开关S1的瞬间，发现电流表的指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。
[解析]　线圈B所在回路未闭合，没有感应电流，电流表的指针不偏转。?
(2)闭合开关S2，闭合开关S1，匀速移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表的指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。
[解析]　线圈B所在回路闭合，移动滑动变阻器的滑片时，线圈A的电流变化，产生的磁场变化，穿过线圈B的磁通量变化，线圈B所在回路产生感应电流，电流表的指针偏转。
不偏转　
偏转　
(3)以上实验表明：产生感应电流的条件是_________________________。
[解析]　同时满足回路闭合和回路中的磁通量发生变化才能产生感应电流，即产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化。
闭合回路的磁通量发生变化
　 　(2024·吉林长春第二实验中学期中)实验：探究感应电流产生的条件。






?
(1)实验一：如图甲所示，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”)
[解析]　实验一：如题图甲所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中磁通量均发生变化，线圈中有电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中磁通量未发生变化，线圈中无电流产生。
有　
无　
(2)实验二：如图乙所示，将小螺线管A插入大螺线管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”)
[解析]　实验二：如题图乙所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，小螺线管A中电流发生变化，大螺线管B中磁通量发生变化，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，小螺线管A中电流发生变化，大螺线管B中磁通量发生变化，电流表中有电流通过；而开关S一直闭合，滑动变阻器的滑片不动时，小螺线管A中电流不变，大螺线管B中磁通量不变，电流表中无电流通过。
有　
有　
无
知识点二　产生感应电流的判定
?
保持线框平面始终与磁感线垂直，图甲中线框在磁场中上下运动；图乙中线框在磁场中左右运动；如图丙所示，有一个线圈与一个灵敏电流计连成闭合电路，将一条形磁铁的一部分插入线圈中。
(1)图甲线框中是否产生感应电流？
[提示]　题图甲中，线框在磁场中上下运动的过程中，导体没有切割磁感线，穿过线框的磁通量没有发生变化，所以无感应电流产生。?
(2)图乙线框中是否产生感应电流？
[提示]　题图乙中，线框在磁场中左右运动的过程中，尽管导体切割磁感线，但是整个线框都处在磁场中，穿过线框的磁通量没有发生变化，所以无感应电流产生。?
(3)条形磁铁左右运动时(图丙)，电流计的指针是否发生偏转？为什么？
[提示]　发生偏转。闭合螺线管线圈中磁通量发生变化。
√
角度1　看磁场是否变化
　 　在如图所示的电路中，开关S闭合后，下列说法不能使灵敏电流计的指针偏转的是(　　)
A．保持右边电路电流不变
B．将B线圈向左远离A线圈
C．将开关S突然断开
D．将滑动变阻器的阻值调小
[解析]　保持右边电路电流不变，通过B线圈的磁通量不变，不会在B中产生感应电流，灵敏电流计的指针不偏转，故A正确；
将B线圈向左远离A线圈时，穿过B线圈的磁通量减小，B线圈中产生感应电流，灵敏电流计的指针偏转，故B错误；
无论是断开开关还是减小滑动变阻器的阻值，都会使A中电流发生变化，从而使A线圈产生的磁场发生变化，引起B中磁通量发生变化，产生感应电流，灵敏电流计的指针偏转，故C、D错误。
√
√
角度3　看线圈平面与磁场的夹角是否变化
　 　(多选)如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外。要使线圈产生感应电流，下列方法可行的是(　　)
A．将线圈向左平移一小段距离
B．将线圈向上平移一小段距离
C．以ab为轴转动，且转动角度小于60°
D．以bc为轴转动，且转动角度小于60°
√
[解析]　将线圈向左平移一小段距离，通过线圈的磁通量减小，线圈会产生感应电流，故A正确；
将线圈向上平移一小段距离，通过线圈的磁通量保持不变，线圈不会产生感应电流，故B错误；
以ab为轴转动，且转动角度小于60°，通过线圈的磁通量减小，线圈会产生感应电流，故C正确；
以bc为轴转动，且转动角度小于60°，通过线圈的磁通量保持不变，线圈不会产生感应电流，故D错误。
√
　 　(2024·江苏南京联考)如图所示，闭合圆形线圈放在范围足够大的匀强磁场中，下列说法正确的是(　　)
A．线圈向右平移，线圈中产生感应电流
B．线圈向上平移，线圈中产生感应电流
C．线圈以ab为轴转动，线圈中产生感应电流
D．线圈以ab为轴转动，线圈中磁通量不变
[解析]　由于是匀强磁场且范围足够大，所以线圈向右平移或向上平移，线圈中磁通量都保持不变，则线圈中无感应电流产生，故A、B错误；
线圈以ab为轴转动，线圈中磁通量变小，则线圈中有感应电流产生，故C正确，D错误。
　 　(2024·广东中山联考)如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动，下列图中能产生感应电流的是(　　)
√
[解析]　题图A中线圈水平方向匀速运动时，穿过线圈的磁通量始终为零，则不会产生感应电流，A错误；
题图B中线圈水平方向匀速运动时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，B错误；
题图C中线圈绕轴转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，则会产生感应电流，C正确；
题图D中线圈绕轴转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，则不会产生感应电流，D错误。
随堂 巩固落实
PART
03
第三部分
√
1．(实验：探究产生感应电流的条件)(多选)(2024·湖南长沙一中校考)电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代奠定了理论基础。下列关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是(　　)
A．闭合开关时电流计指针发生偏转，断开开关时电流计指针也发生偏转
B．保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管下端插入或抽出B螺线管中时，电流计指针偏转方向相反
C．保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且示数不为零
D．保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动
变阻器滑片，B螺线管中产生不同方向的感应电流
√
√
解析：闭合和断开开关时，B螺线管中的磁通量都会发生变化，都会有感应电流产生，故A正确；
保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时，螺线管内磁通量变化趋势相反，产生的感应电流方向也相反，故B正确；
保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，B螺线管中的磁通量不会发生变化,所以电流计不偏转，示数为零，故C错误；
保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，B螺线管中磁通量一会儿增加，一会儿减少，所以有不同方向的感应电流流过电流计，故D正确。
√
2．(感应电流产生的判定)(2024·上海浦东期末)关于产生感应电流的条件，以下说法正确的是(　　)
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流产生
B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流产生
C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流
D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中一定会有感应电流产生
解析：闭合电路在磁场中运动，磁通量可能不变，所以闭合电路中不一定会有感应电流产生，故A错误；
闭合电路在磁场中做切割磁感线运动时，若穿过闭合电路的磁通量不变，则电路中没有感应电流，故B错误；
穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，若有部分导体切割磁感线运动导致磁通量变化则会有感应电流的产生，故C错误；
只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，即穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中一定会有感应电流，故D正确。
√
3．(感应电流产生的判定)(2024·山东东明一中校考)下列选项中的操作不能产生感应电流的是(　　)





A．图甲中，使导体棒AB顺着磁感线向下运动
B．图乙中，使条形磁铁插入或者拔出线圈
C．图丙中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入或拔出大螺线管B
D．图丙中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动，移动滑动变阻器的滑片
解析：根据感应电流产生的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化，进行分析判断。题图甲中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，闭合回路的磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，故A正确；
题图乙中，使条形磁铁插入或者拔出线圈，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，故B错误；
题图丙中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入或拔出大螺线管B，螺线管B中磁通量发生变化，会产生感应电流，故C错误；
题图丙中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动，移动滑动变阻器的滑片，电路中电流发生变化，螺线管B中磁通量发生变化，会产生感应电流，故D错误。
√
4．(感应电流产生的判定)(2024·广东高二统考学业考试)如图所示，空间中有一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，纸面内有两个闭合金属线圈M、N，分别为圆形、正三角形，各自中心点均在磁场边界上，不计线圈相互影响，当两个线圈绕过各自中心点、且垂直于纸面的轴旋转时，以下说法正确的是(　　)
A．仅M中有感应电流
B．仅N中有感应电流
C．M和N中都有感应电流
D．M和N中都无感应电流
解析：M中磁通量不发生变化，故M中无感应电流，N中的磁通量发生变化，故N中有感应电流。

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