第5章 第2节 电磁感应现象及其应用（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版 福建专用）

本高中物理讲义聚焦电磁感应现象及其应用核心知识点，以磁通量概念为基础，系统梳理其定义、计算公式及变化情形，进而通过实验探究电磁感应现象的产生条件，形成从基础概念到现象规律再到实际应用的完整学习支架。 该资料亮点在于分层达标设计适配学考与选考需求，多维度理解结合微点拨深化物理观念，实验探究环节培养科学思维与探究能力，典例解析与练习题助力课中教学效果提升，课后学生可通过资料回顾强化，有效查漏补缺。

第2节　电磁感应现象及其应用(强基课逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.知道磁通量。 2.通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。 3.知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。 学考 层级 1.初步形成磁通量的概念，能解决简单的实际问题。 2.能根据实验方案，验证电磁感应现象的知识，并能进行分析。 3.能体会到电磁技术的应用对人类生活和社会发展带来的影响。 选考 层级 1.理解磁通量的概念，掌握磁感应强度与磁通量的关系，综合所学知识解决实际问题。 2.能分析电磁感应的实验现象，发现其中规律，形成合理的结论。 3.能认识到电磁技术的应用对现代生活及社会带来的意义。 逐点清(一)　磁通量 　　　　　　　　　　　　　　　 [多维度理解] 1.定义 (1)B为匀强磁场的磁感应强度，S为垂直于磁场方向平面的面积。 (2)把磁感应强度B与面积S的乘积，称为穿过这个平面的磁通量。 2.计算公式：Φ=BS。 此公式的适用条件： (1)匀强磁场； (2)磁场与平面垂直。 3.单位：国际单位是韦伯，简称韦，符号为Wb，1 Wb=1 T·m2。 4.磁通密度：磁感应强度又称磁通密度，B=，其中Sn为垂直于磁场方向的面积，表示磁感应强度在数值上等于穿过垂直于磁感线的单位面积的磁通量。 　　[微点拨] 1.对磁通量的理解 (1)磁通量是标量，但是有正负。磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。即若以向里穿过某平面的磁通量为正，则向外穿过这个平面的磁通量为负。若穿过某平面的磁感线既有穿出，又有穿入，则穿过该平面的合磁通量为净磁感线的条数。 (2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是说磁通量的大小不受线圈匝数的影响。同理，磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|也不受线圈匝数的影响。所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必考虑线圈匝数n。 2.匀强磁场中磁通量的计算 (1)B与S垂直时：Φ=BS。B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈在磁场中的面积。 (2)B与S不垂直时；Φ=BS⊥。S⊥为线圈在垂直于磁场方向上的投影面积，如图所示，Φ=BSsin θ。 3.磁通量变化的计算 (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ=B·ΔS。 (2)当B变化，S不变时，ΔΦ=ΔB·S。 (3)B和S同时变化，则ΔΦ=|Φ2-Φ1|。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。 　　[典例]　如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O、半径为1.0 cm，现在纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均在O处，A线圈半径为1.0 cm、匝数为10匝；B线圈半径为2.0 cm、匝数为1匝；C线圈半径为0.5 cm、匝数为1匝。问(取π=3.14，=1.732) (1)在B0减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量各改变多少? (2)在磁场方向转过30°角的过程中，C中的磁通量改变多少? 答题区(面答面评，拍照上传，现场纠错品优) 　　[解析]　(1)A线圈半径为1.0 cm，正好和圆形磁场区域的半径相等，而B线圈半径为2.0 cm，大于圆形磁场区域的半径，故穿过A、B线圈的磁感线的条数相等。设圆形磁场区域的半径为R，对线圈A、B，磁通量的改变量ΔΦA=ΔΦB=|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×(1×10-2)2 Wb=1.256×10-4 Wb。 (2)题图中线圈平面与磁场方向垂直，即磁场方向与线圈平面夹角为θ1=90°，当磁场方向转过30°角时，磁场方向与线圈平面的夹角为θ2=60°，则Φ1'=B0πr2sin θ1，Φ2'=B0πr2sin θ2，磁通量的改变量ΔΦ=|Φ2'-Φ1'|=B0πr2(sin 90°-sin 60°)=0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866)Wb≈8.4×10-6 Wb。 [答案]　(1)1.256×10-4 Wb (2)8.4×10-6 Wb [全方位练明] 1.关于磁通量，下列说法正确的是 (　　) A.磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量一定就越大 B.放在某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零 C.磁通量的变化不一定是磁场的变化引起的 D.磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变 解析：选C　磁通量的大小与磁感应强度的大小、面积的大小以及磁场和平面的夹角有关，A、B、D错误，C正确。 2.如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为 (　　) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1 解析：选A　由图像可知，穿过a、b两个线圈的磁通量均为Φ=B·πr2，因此穿过它们的磁通量之比为1∶1，A项正确。 逐点清(二)　电磁感应现象与应用 [多维度理解] 1.电磁感应现象 (1)探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图所示) 实验操作 实验现象 (有无电流) 分析论证 导体棒静止 无 闭合回路包围的面积变化时，回路中有电流产生；闭合回路包围的面积不变时，回路中无电流产生 导体棒平行磁感线运动 (与导轨不分离) 无 导体棒切割磁感线运动 (与导轨不分离) 有 (2)探究条形磁铁在螺线管中运动是否产生电流(如图所示) 实验操作 实验现象 (有无电流) 分析论证 N极插入线圈 有 线圈中的磁场变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场不变时，线圈中无感应电流 N极停在线圈中 无 N极从线圈中抽出 有 S极插入线圈 有 S极停在线圈中 无 S极从线圈中抽出 有 (3)产生感应电流的条件：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化 ，闭合回路中就会产生电流。 (4)电磁感应：因穿过闭合回路的磁通量变化而产生电流的现象。 (5)感应电流：电磁感应中所产生的电流。 2.电磁感应的应用 (1)电磁感应现象的发现，进一步推动了电磁技术的发展，引领人类社会进入了电气时代。 (2)电磁感应应用在计算机磁盘与磁记录、无线充电、动圈式话筒等。 　　[微点拨] 磁通量变化的两类情形 1.由于磁场变化而引起穿过闭合回路的磁通量的变化： (1)由于磁场和闭合回路的相对运动而改变闭合回路所在位置的磁场。如图甲所示，当磁铁向下移动时，通过线圈的磁通量增加。 (2)由于电流改变而改变闭合回路所在位置的磁场。如图乙所示，当直线电流I增大时，线圈abcd中的磁通量增加。 2.磁场不变，由于处在磁场中的闭合回路的面积S发生变化而引起磁通量的变化： (1)闭合回路与磁场的夹角保持不变，改变闭合回路的面积。如图甲所示，用力将闭合金属弹簧圈拉大的过程，线圈磁通量减小。 (2)闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动而使闭合回路磁通量改变。如图乙所示，当导体棒ab向右运动时，闭合回路的磁通量减小。 (3)由于闭合回路和磁场的夹角改变从而改变有效面积。如图丙所示，线框abcd绕OO'轴转动。 (4)由于磁场和处在磁场中闭合回路面积都发生变化时，引起穿过闭合回路的磁通量发生变化。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)只要有电流，电流周围就一定有磁场。 (√) (2)只要有磁场，就一定有感应电流产生。 (×) (3)只要磁场是变化的，闭合电路中就一定有感应电流产生。 (×) (4)产生感应电流的原因都与变化和运动有关。 (√) 2.如图所示，在铁芯上绕着两个线圈A和B，设电流自左边接线柱即图中箭头方向进入A时取正，若在t1~t2 这段时间内电流计G中有向左的电流通过，则线圈A中电流i随时间t变化的关系图像为 (　　) 解析：选B　根据题意t1~t2这段时间内电流计G中有向左的电流通过，根据右手螺旋定则可知，线圈B内产生的磁场方向向右，根据楞次定律可知，穿过线圈B的磁通量向左增大，结合右手螺旋定则可知t1~t2这段时间内线圈A中电流正向增大。故选B。 3.(选自粤教版教材课后练习)某同学将电流计、线圈A和线圈B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路。 (1)当接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转。请分析其可能的原因。 (2)电路正常后，这套实验装置可以用于探究哪些物理问题? 解析：(1)因为图中的开关不能控制含有电源的电路中电流的通断，也就是A线圈所在的电路，当接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转。所以应该把开关接在线圈A所在的回路中。 (2)电路正常后，本实验装置可以用于探究开关通断瞬间、滑动变阻器滑片移动过程中，线圈B中是否有感应电流产生，即观察电磁感应现象。 答案：(1)开关不能控制含有电源的电路中电流的通断　(2)电磁感应现象 学科网（北京）股份有限公司 $