2027高中物理必修第三册（新教材）第3节　电磁感应现象及应用

第3节电磁感应现象及应用学习目标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。基础自主梳理第一部分一、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：法拉第进行了长达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。电流电流变化磁生电电磁感应二、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深化辨析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。(

)×√××核心知识深度探究第二部分知识点一实验：探究产生感应电流的条件例1

(2026·湖北黄冈市期中)某同学为了“探究感应电流产生的条件”，做了以下实验：(1)如图所示的实验装置中滑动变阻器采用限流式接法，请用笔画线代替导线将图中的实物电路补充完整。典型例题共研[解析]滑动变阻器采用限流式接法，需要“一上一下”连入电路，B线圈与电流计相连，则实物电路如图所示。[答案]

图见解析(2)图中实验电路连接后，将A线圈插入B线圈中，开关闭合瞬间，发现电流计指针发生偏转；开关处于闭合状态，滑动变阻器滑片不移动，电流计示数________(选填“为零”或“不为零”)；开关处于闭合状态，滑动变阻器滑片不移动，将A线圈从B线圈中抽出瞬间，电流计指针________(选填“会”或“不会”)偏转。[解析]开关处于闭合状态，滑动变阻器滑片不移动，则A线圈中电流大小不变，A线圈产生的磁场不变，闭合线圈B的磁通量保持不变，不会产生感应电流，电流计示数为零。将A线圈从B线圈中抽出瞬间，闭合线圈B磁通量改变，会产生感应电流，电流计指针会偏转。为零会例2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”)有有无[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。知识点二产生感应电流的判定物理情境探究情境探究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]

是。闭合线圈中磁通量发生变化，有感应电流产生，电流计指针发生偏转。角度1看磁场是否变化例3

(2026·山东淄博市期中)如图所示，长直导线通有如图所示的恒定电流，线框与长直导线共面，处于Ⅰ位置。下列说法正确的是(

)A.长直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向外B．若线框从Ⅰ位置匀速平移到Ⅱ位置过程中，在线框中会产生感应电流C．若线框固定在Ⅱ位置，通电导线电流变大，在线框中会产生感应电流D．若线框从Ⅰ位置平移到关于长直导线对称的Ⅲ位置，则磁通量变化量为零典型例题共研B[解析]根据安培定则可知，长直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，A错误；线框在Ⅰ位置时，穿过线框的磁通量垂直于纸面向外，到Ⅱ位置时磁通量为零，则若线框从Ⅰ位置匀速平移到Ⅱ位置过程中，穿过线框的磁通量发生变化，则在线框中会产生感应电流，B正确；线框在Ⅱ位置时穿过线框的磁通量为零，若线框固定在Ⅱ位置，通电导线电流变大，穿过线框的磁通量也一直为零，则在线框中不会产生感应电流，C错误；线框在Ⅰ位置时磁通量垂直于纸面向外，到Ⅲ位置时磁通量垂直于纸面向里，若线框从Ⅰ位置平移到关于长直导线对称的Ⅲ位置，则磁通量变化量不为零，D错误。角度2看磁感线穿过的有效面积是否变化例4

如图所示，匀强磁场区域宽度为l，使一边长为d(d＞l)的矩形线框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中没有感应电流的时间为(

)C角度3看线圈平面与磁场的夹角是否变化例5

如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左侧有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中能产生持续的感应电流的是(

)A．将abcd以ad为轴持续转动B．将abcd以cd为轴持续转动C．将abcd以ab为轴持续转动D．将abcd沿O1O2向上平移A[解析]将abcd以ad为轴持续转动过程中，磁通量持续发生变化，所以能够产生持续的感应电流，故A符合题意；将abcd以cd为轴持续转动，在转动60°时，磁通量由最大值变为零，磁通量发生变化，产生感应电流，此后再转动240°的过程中，穿过线框的磁通量不变，不会产生感应电流，故B不符合题意；将abcd以ab为轴持续转动，由几何关系可知，在转动60°时，穿过线框的磁通量不变，不会产生感应电流，故C不符合题意；将abcd沿O1O2向上平移，穿过线框的磁通量不变，不会产生感应电流，故D不符合题意。判断有无感应电流产生的关键是抓住两个条件①电路是否为闭合电路；②穿过回路本身的磁通量是否发生变化。其主要内涵体现在“变化”二字上，如果穿过回路的磁通量很大但不变化，也不会产生感应电流。例6下列选项中的操作，能产生感应电流的是(

)A．图1中，条形磁铁向下靠近不闭合金属线圈的过程B．图2中，磁铁静止不动，撑开的弹性金属线圈放手后收缩的过程C．图3中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，磁铁靠近线圈的过程D．图4中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，线圈绕中轴线转动的过程综合一练判断是否产生感应电流B[解析]题图1中，条形磁铁向下靠近不闭合金属线圈的过程中，由于不是闭合回路，所以不会产生感应电流，故A不符合题意；题图2中，磁铁静止不动，撑开的弹性金属线圈放手后收缩的过程中，穿过金属线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故B符合题意；题图3中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，磁铁靠近线圈的过程中，穿过金属线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故C不符合题意；题图4中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，线圈绕中轴线转动的过程中，穿过金属线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故D不符合题意。第三部分随堂演练巩固落实BC1．(实验：探究产生感应电流的条件)(多选)(2026·吉林四平市期中)在法拉第电磁感应实验中，连接电路如图所示，下列操作中能让线圈产生感应电流、电流表指针偏转的是(

)A．一直保持开关S的闭合状态B．开关S断开瞬间C.滑动变阻器滑片迅速滑动时D．线圈A插入线圈B中不动时解析：开关S闭合，待电路稳定时，穿过线圈B的磁通量不变，无感应电流，故A不符合题意；当开关S断开瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，产生了感应电流，故B符合题意；滑动变阻器滑片迅速滑动时，电路中的电流变化，穿过线圈B的磁通量变化，产生了感应电流，故C符合题意；线圈A插入线圈B中不动时，穿过线圈B的磁通量不变，无感应电流，故D不符合题意。B2．(感应电流产生的判定)(2026·陕西商洛市期中)下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是(

)解析：根据感应电流产生的条件：闭合回路的磁通量发生变化才会产生感应电流，题图A中线圈不闭合，所以不能产生感应电流，A不符合题意；金属框向右匀速运动的过程中，穿过该闭合金属框的磁通量减少，能产生感应电流，B符合题意；题图C中两金属棒以相同的速度运动，则穿过闭合回路的磁通量不会发生变化，所以回路中不能产生感应电流，C不符合题意；题图D中直线电流产生的磁场在下面水平放置的圆形线框中的磁通量为零，增大通入的电流时，穿过线框的磁通量总为零，则圆形线框中不会产生感应电流，D不符合题意。C3．(感应电流产生的判定)(2026·山东日照市期中)在下列图示中，金属圆环中不能产生感应电流的是(

)

A．甲图中，圆环绕图中虚线旋转B．乙图中，圆环在匀强磁场中绕图示轴线转动C．丙图中，圆环沿通有恒定电流的长直导线方向向上平移D．丁图中，圆环向条形