《电磁感应现象及应用》教案

《电磁感应现象及应用》教案核心素养点击物理观念了解电磁感应现象，知道感应电流产生的条件。科学探究通过探究感应电流产生的条件的实验，知道电磁感应现象及其产生的条件。科学态度与责任(1)了解法拉第发现电磁感应现象的重大意义。(2)了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法。eq\a\vs4\al(一、划时代的发现)1．填一填(1)提出物理问题：奥斯特发现的电流的磁效应，证实了电现象和磁现象是有联系的。人们从电流磁效应的对称性角度，开始思考如下问题：既然电流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电流呢？(2)法拉第的探索：法拉第提出了“由磁产生电”的设想，并为此进行了长达10年的探索，从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。(3)电磁感应：“磁生电”的现象。(4)感应电流：电磁感应现象中产生的电流。2．判断(1)只有很强的磁场才能产生感应电流。(×)(2)法拉第发现电磁感应现象是只有在变化、运动的过程中才出现的现象。(√)(3)奥斯特首先发现了电磁感应现象。(×)3．想一想电流的磁效应与电磁感应有什么区别？提示：电流的磁效应是指电流周围产生磁场，即“电生磁”。电磁感应现象是利用磁场产生感应电流，即“磁生电”。“电生磁”和“磁生电”是两种因果关系相反的现象，要正确区分这两种现象。二、产生感应电流的条件及电磁感应现象的应用1．填一填(1)产生感应电流的条件①实验装置如图13.3­1所示：图13.3­1②探究记录开关和变阻器的状态线圈B中是否有电流开关闭合瞬间有开关断开瞬间有开关闭合时，滑动变阻器不动无开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片有③探究结果当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。(2)电磁感应现象的应用①发电机，②变压器，③电磁炉。2．判断(1)有电流就可以产生磁场。(√)(2)有磁场就可以产生电流。(×)(3)穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就一定产生感应电流。(√)3．想一想某一时刻穿过闭合回路的磁通量为零时，回路一定无感应电流吗？提示：不一定，如果穿过闭合回路的磁通量正在变化，只是某时刻的磁通量为零，则回路中会产生感应电流。eq\a\vs4\al(主题探究一)eq\a\vs4\al(实验：探究感应电流产生的条件)eq\a\vs4\al(典例1)探究产生感应电流条件的实验步骤如图13.3­2甲、乙、丙所示。图13.3­2(1)本实验中，我们通过观察______________来判断电路中是否有感应电流。(2)通过比较图13.3­2甲和丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要________；通过比较图________可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。(3)若图13.3­2甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路________(填“有”或“无”)感应电流。(4)在产生感应电流的实验中，将________能转化为电能，生活中的________机就是根据上述原理工作的。[解析](1)实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流。(2)甲电路是闭合电路，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了感应电流。丙电路是断开的，电流表的指针没有偏转，说明电路中没有产生感应电流。由此可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合。另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动，甲实验导体在磁场中做切割磁感线运动，乙实验导体在磁场中运动不切割磁感线，由此比较可以确定要选用甲图和乙图。(3)在甲图中，电路是闭合的，若AB棒不动，磁体运动，利用运动和静止的相对性可以确定，AB棒也做切割磁感线运动，具备了感应电流产生的两个条件，所以电路中有感应电流产生。(4)电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，利用电磁感应现象制成了发电机。[答案](1)电流表指针是否偏转(2)闭合甲和乙(3)有(4)机械发电【素养训练】1．如图13.3­3是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材。图13.3­3请你协助该小组完成如下工作，用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。解析：实物连接如图所示；使副线圈回路产生感应电流的方式有：①将原线圈A插入副线圈B中，合上(或断开)开关瞬间；②合上开关后，将原线圈A插入副线圈B中或从副线圈B中抽出；③合上开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片。答案：见解析eq\a\vs4\al(主题探究二)eq\a\vs4\al(感应电流有无的判断)[问题驱动]如图13.3­4，甲图中磁铁下方有一个闭合线圈，乙图中通电导线右侧有一个闭合线框。图13.3­4(1)图13.3­4甲中，线圈不动，磁铁向下靠近线圈时，线圈中有无感应电流？提示：线圈中磁通量增大，有感应电流。(2)图13.3­4乙中，通电导线中的电流减小时，线框中有无感应电流？提示：线框中磁通量减小，有感应电流。【重难释解】判断有无感应电流的基本步骤(1)明确所研究的电路是否为闭合电路。(2)分析最初状态穿过电路的磁通量情况。(3)根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化，常见的情况有以下几种：①磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化，例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时。②线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化，例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时。③磁感应强度B和线圈面积S同时发生变化，此时可由ΔΦ＝Φ1－Φ0计算并判断磁通量是否发生变化。④线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间的夹角发生变化，例如线圈在磁场中转动时。eq\a\vs4\al(典例2)如图13.3­5所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()图13.3­5A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动[解析]四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流，C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确。[答案]C判断产生感应电流的条件应注意的问题(1)磁通量有变化，但回路没闭合，不产生感应电流。(2)闭合回路切割磁感线，但磁通量没变，不产生感应电流。(3)初末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流。(4)线圈有正反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量不同，产生感应电流。【素养训练】2.如图13.3­6所示，匀强磁场中有一个闭合的弹簧线圈，线圈的平面垂直于磁感线，下列哪种过程中线圈会产生感应电流()图13.3­6A．线圈扩张B．线圈自下向上运动C．线圈自上向下运动D．线圈自左向右运动(未穿出磁场)解析：选A线圈扩张，穿过线圈中磁通量变大，线圈中会产生感应电流，故A项正确；线圈自下向上运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故B项错误；线圈自上向下运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故C项错误；在未穿出磁场的前提下，线圈自左向右运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故D项错误。3．如图13.3­7所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列情况中铜环A中没有感应电流的是()图13.3­7A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P做匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P做加速移动D．将开关突然断开的瞬间解析：选A线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳定的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生；通电时，使变阻器的滑片P滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A磁通量变化，产生感应电流；将开关突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无，穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流，故选A。4.(多选)如图13.3­8所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好。这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则两金属棒的运动情况可能是()图13.3­8A．v1＞v2 B.v1＜v2C．v1＝v2 D．无法确定解析：选AB只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过井字形回路的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流。故选项A、B正确。5．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图13.3­9，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用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针，实验中可能观察到的现象是()图13.3­9A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，线圈B匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转解析：选C根据“磁生电”即电磁感应现象的产生条件，只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产生感应电流，因此无论线圈B匝数多少，无论线圈A中电池多少，通过线圈B中的磁通量不变时都不能在线圈B中产生感应电流，选项A、B错误；只有在线圈A和电池连接或断开的瞬间，线圈B中才能产生感应电流，电流产生磁场，使导线下面平行放置的小磁针发生偏转，选项C正确、D错误。一、培养创新意识和创新思维1．如图13.3­10所示，电吉他的弦是磁性物质。当弦振动时，线圈产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来。请解释电吉他是如何产生感应电流的。弦能否改用尼龙材料？图13.3­10提示：当磁性物质制作的弦振动，会造成穿过线圈的磁通量发生变化，线圈有感应电流产生。若将弦改用尼龙材料，因尼龙材料无磁性，当弦振动时线圈中就不会产生感应电流。2．把两个线圈绕在同一个铁环上，如图13.3­11所示，一个线圈A连接电池与开关，另一个线圈B闭合并在其中一段直导线附近放置小磁针。开关闭合瞬间，磁针偏转了一下，随即复原；开关断开瞬间，磁针反向偏转，随即复原。磁针偏转的原因是什么？请作出解释。图13.3­11提示：当开关闭合时，A线圈中的电流增大，磁通量增大，B线圈的磁通量也增大，B线圈中产生感应电流，小磁针发生偏转，待电路稳定后，A线圈中的磁通量不变，B线圈中感应电流为零，磁针随即复原；当开关断开时，A线圈的磁通量减小，B线圈中的磁通量也减小，B中产生了相反方向的感应电流，因此，小磁针反向偏转，最后感应电流减为零，小磁针随即复原。二、注重学以致用和思维建模3．(多选)纯电动汽车是一种节能环保的交通工具，它的制动能量回收系统通过能量回收再利用，可提高汽车对能量的利用效率。制动能量回收原理是利用线圈在磁场中转动，将车辆制动时的部分动能转化为其他形式的能存储起来。关于制动能量回收，下列说法中正确的是()A．制动能量回收利用了电磁感应现象B．制动能量回收利用了电流的热效应C．制动能量回收时，将车辆制动时的部分动能转化为内能D．制动能量回收时，将车辆制动时的部分动能转化为电能解析：选AD汽车在刹车过程中，动能减小，减小的动能一部分以电能的形式存储，因此制动能量回收一定利用了电磁感应现象，将车辆的部分动能转化为电能，选项A、D正确，B、C错误。4．2020年12月17日，我国发射的“嫦娥五号”返回器携带月球样品安全着陆地球。假如不久的将来我国一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是()A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场解析：选D直接将电流表放于月球表面，电流表电路是断开的，不能产生感应电流，无法判断有无磁场，故A错误；将电流表与线圈组成回路，线圈不运动，磁通量不变，则线圈中不会有感应电流，所以电流表无示数，不能判断月球表面无磁场，故B错误；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，若运动方向平行磁感线，不会产生感应电流，若电流表无示数，线圈中磁通量不发生变化，不能说明月球表面无磁场，故C错误；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则说明穿过线圈的磁通量变化，可判断月球表面有磁场，故D正确。[课时跟踪检测]A组—重基础·体现综合1．奥斯特发现电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，通过对电流磁效应的逆向思维，人们提出的问题是()A．电流具有热效应 B．电流具有磁效应C．磁能生电 D．磁体具有磁化效应解析：选C电流的磁效应说明电流能产生磁场，逆向考虑应该是“磁能生电”，C正确。2.(多选)下列说法正确的是()A．法拉第发现电磁感应现象只是一种偶然B．其他人在研究过程中没有收获是因为没有穷追到底C．科学家对自然现象、自然规律的某些“信念”，在科学发现中起着重要作用D．成功属于坚持不懈的有心人解析：选BCD法拉第和其他同时代从事电磁感应研究的科学家有着共同的信念：自然界应该是和谐统一的。正因为在这种信念影响下从事研究，才在科学上有所发现，但有些人往往没有穷追到底，所以没能取得最后的成功，故B、C正确；法拉第发现电磁感应除了有坚定的信念，同时还具有踏实、客观的科学态度，十年坚持不懈的努力，终于取得了重大突破，所以A错误，D正确。3．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()A．闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生B．闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流D．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生解析：选C产生感应电流的条件：(1)闭合电路；(2)磁通量Φ发生变化，两个条件缺一不可。4．如图1所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()图1A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<ΦcC．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>ΦcD．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc解析：选C靠近螺线管的地方磁场强，由题图知，a、b、c三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为Ba>Bb>Bc；三个小圆环的面积相同，根据磁通量的定义Φ＝BS可知，Φa>Φb>Φc，所以A、B、D错误，C正确。5.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图2所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角，且磁感线与线圈abcd在竖直方向的投影垂直。将abcd绕ad轴转动180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为()图2A．0 B．2BSC．2BScosθ D．2BSsinθ解析：选C设转动前穿过线圈的磁通量为－BScosθ，将线圈平面abcd绕ad轴转动180°角后，磁感线从线圈的另一面穿过，此时穿过线圈的磁通量为BScosθ，所以穿过线圈平面的磁通量的变化量为2BScosθ。6．(多选)如图3所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合圆环A中产生感应电流的是()图3A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间解析：选ACD将开关S突然接通的瞬间，线圈产生的磁场从无到有，穿过铜环A的磁通量增大，铜环A中产生感应电流，故A正确；线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳定的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，铜环A中没有感应电流产生，故B错误；通电时，使滑动变阻器的触头滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A的磁通量变化，铜环A中产生感应电流，故C正确；将开关S突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无，穿过铜环A的磁通量减小，铜环A中产生感应电流，故D正确。7．在如图4所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是()图4解析：选DA选项中因为线圈平面平行于磁感线，在以OO′为轴转动的过程中，线圈平面始终与磁感线平行，穿过线圈的磁通量始终为零，所以无感应电流产生；B选项中，线圈平面也与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，竖直向上运动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生；C选项中尽管线圈在转动，但B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，线圈中无感应电流产生；D选项中图示状态Φ＝0，当转过90°时Φ＝BS，所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化，因此转动过程中线圈中产生感应电流，D符合题意。8．为了探究电磁感应现象的产生条件，如图5给出了必备的实验仪器。(1)请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。(2)正确连接实验电路后，在闭合开关时灵敏电流计的指针发生了偏转。开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计的指针________(填“发生”或“不发生”)偏转。断开开关时灵敏电流计的指针________(填“发生”或“不发生”)偏转。图5解析：(1)A线圈与滑动变阻器、电源、开关构成闭合电路，B线圈与灵敏电流计连接构成回路。(2)移动变阻器的滑片和断开开关都会导致B线圈中的磁通量发生变化，从而使B线圈中产生感应电流，进而让灵敏电流计指针发生偏转。答案：(1)如图所示(2)发生发生B组—重应用·体现创新9．如图6所示，若回路面积从S0＝8m2变到St＝18m2，磁感应强度B同时从B0＝0.1T、方向垂直纸面向里变到Bt＝0.8T、方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为()图6A．7Wb B．13.6WbC．15.2Wb D．20.6Wb解析：选C因为B、S都变化，所以用末态的磁通量减去初态的磁通量计算；取末态的磁通量为正，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝BtSt－(－B0S0)＝0.8×18Wb－(－0.1×8)Wb＝15.2Wb，故C正确。10．(多选)如图7所示的实验中，在一个足够大的磁铁形成的竖直向下的磁场中，如果导体棒AB沿水平方向前后运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向前后运动速度的大小为v2，则()图7A．当v1＝v2，且方向相同时，可以产生感应电流B．当v1＝v2，且方向相反时，可以产生感应电流C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D．当v2＝0时，v1的方向改为与磁感线的夹角为θ，且0°<θ<90°，可以产生感应电流解析：选BCD当v1＝v2，且方向相同时，导体棒和磁铁无相对运动，导体棒AB不切割磁感线，回路中无感应电流，A错误；当v1＝v2，且方向相反时，则导体棒AB切割磁感线，穿过回路的磁通量变大或变小，都有感应电流产生，B正确；当v1≠v2时，无论方向相同或相反，导体棒和磁铁都有相对运动，穿过回路的磁通量都会发生变化，有感应电流产生，C正确；当v2＝0，v1的方向与磁感线的夹角0°<θ<90°时，v1有垂直磁感线方向的分量，即导体棒AB仍在切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，D正确。11．(多选)如图8所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是()图8A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流B．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流C．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流解析：选AC线框ABCD在进入和离开匀强磁场区域时，穿过线框的磁通量发生变化，线框ABCD中有感应电流；线框ABCD在匀强磁场中运动时，无论加速还是匀速，磁通量都没发生变化，线框ABCD中没有感应电流。故A、C正确，B、D错误。12．(多选)如图9所示，在同一铁芯上有A和C两个线圈，其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连，C线圈两端与灵敏电流计相连。在以下采取的做法中，能使灵敏电流计指针偏转的是()图9A．开关S闭合的瞬间B．开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动C．开关S闭合后，变阻器滑片P保持不动D．开关S断开的瞬间解析：选ABD当开关S闭合瞬间，A线圈中电流变化，磁通量变化，使C线圈中的磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，选项A正确。当开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动时，闭合电路的总电阻减小，电流增大，A线圈中电流增大，磁通量增加，使C线圈中的磁通量增加，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，选项B正确。若开关S闭合后，变阻器滑片P不动，闭合电路中电流恒定，A线圈中的磁通量不变，C线圈中的磁通量不变，无感应电流，灵敏电流计指针不偏转，选项C错误。当开关S断开瞬间，A线圈中电流变化，磁通量变化，C线圈中的磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，选项D正确。13.(多选)如图10所示，线圈abcd在磁场区域ABCD中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生()图10A．把线圈变成圆形(周长不变)B．使线圈在磁场中加速平移C．使磁场增强或减弱D．使线圈以过ab的直线为轴旋转解析：ACD选项A中，线圈的面积变化，磁通量变化，故A正确；选项B中，无论线圈在磁场中匀速还是加速平移，磁通量都不变，故B错误；选项C、D中，线圈中的磁通量发生变化，故C、D正确。14．(多选)如图11所示，下列情况能产生感应电流的是()图11A．如图甲所示，导体棒AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时解析：选BD题图甲中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故选项A不符合题意；题图乙中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故选项B符合题意；题图丙中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故选项C不符合题意；题图丙中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场发生变化，螺线管B中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故选项D符合题意。15．如图12所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计Ⓖ相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计Ⓖ中是否有示数？图12(1)开关闭合瞬间；(2)开关闭合稳定后；(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片；(4)开关断开瞬间。解析：(1)开关闭合时，线圈Ⅰ中电流从无到有，电流的磁场也是从无到有，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有，线圈Ⅱ中磁通量发生变化，因此线圈Ⅱ中产生了感应电流，电流计Ⓖ有示数。(2)开关闭合稳定后，线圈Ⅰ中电流恒定不变，电流的磁场也不变，此时线圈Ⅱ中虽有磁通量穿过，但磁通量恒定不发生变化，则线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计Ⓖ无示数。(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻变化，线圈Ⅰ中电流也变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，因此线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计Ⓖ有示数。(4)开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也是从有到无，因此，线圈Ⅱ中磁通量也发生了变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计Ⓖ有示数。答案：(1)有(2)无(3)有(4)有A组·基础达标1．(多选)许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献．下列表述中正确的是()A．卡文迪许测出引力常数B．法拉第发现电磁感应现象C．安培提出了分子电流假说D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律【答案】ABCD【解析】解答本题时可按以下流程分析：eq\x(卡文迪许)→eq\x(扭秤实验测定引力常数G)→eq\x(A正确)eq\x(法拉第)→eq\x(研究“磁生电”现象)→eq\x(B正确)eq\x(安培)→eq\x(安培分子电流假说)→eq\x(C正确)eq\x(库仑)→eq\x(归纳总结库仑定律)→eq\x(D正确)2．下列实验现象，属于电磁感应现象的是()A．图甲中通电线圈在磁场中转动B．图乙中通电金属杆在磁场中运动C．图丙中导线通电后其下方的小磁针发生偏转D．图丁中金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转【答案】D【解析】甲、乙属于通电导线在磁场中受到力的作用，A、B错误；丙是电流的磁效应，C错误；丁属于电磁感应现象，D正确．故选D.3．如图所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是()A．螺线管中不会产生感应电流B．螺线管中会产生感应电流C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流【答案】B【解析】螺线管所在的回路是闭合的，当条形磁铁向螺线管靠近时，穿过闭合回路的磁通量发生变化，产生感应电流．故B正确．4．(多选)如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且“井”字形回路中有感应电流通过，则可能()A．v1＞v2 B．v1＜v2C．v1＝v2 D．无法确定【答案】AB【解析】只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过“井”字形回路的磁通量就会发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．故A、B正确．5．如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d，将一边长为l的正方形导线框以速度v匀速通过磁场区域，若d>l，则线框中不产生感应电流的时间应等于()A．eq\f(d,v) B．eq\f(l,v)C．eq\f(d－l,v) D．eq\f(d－2l,v)【答案】C【解析】当线框完全进入磁场后至线框刚刚出磁场时，通过线框的磁通量不发生变化，线框中不会产生感应电流，则线框中不产生感应电流的时间为eq\f(d－l,v)，C正确．6．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中不产生感应电流的是()A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动C．通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动D．将开关突然断开的瞬间【答案】A【解析】线圈中通以恒定电流时，铜环a处磁场不变，穿过铜环的磁通量不变，铜环中不产生感应电流．滑动变阻器滑片移动或开关断开时，线圈中电流变化，铜环a处磁场变化，穿过铜环的磁通量变化，会产生感应电流，故A正确．7.(2021年邵阳名校模拟)如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是()A．闭合金属线框向上平移B．闭合金属线框向右平移C．闭合金属线框以直导线为轴顺时针旋转D．闭合金属线框向下平移【答案】B【解析】通电导线周围存在的磁场分布具有对称性，闭合金属线框上下平移时，线框中的磁通量没有发生变化，故没有感应电流产生，故A、D错误；闭合金属线框向右平移时，磁场减弱，线框中的磁通量减小，故有感应电流产生，故B正确；闭合金属线框以直导线为轴顺时针旋转时，由于磁场空间的对称性，磁通量保持不变，故没有感应电流产生，故C错误．8．如图所示的匀强磁场中有一个矩形