第13章 3 第3节 电磁感应现象及应用（Word教参）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

本讲义聚焦电磁感应现象及应用这一核心知识点，从电流磁效应引发的思考切入，梳理法拉第10年探索历程，明确感应电流产生条件为闭合回路磁通量变化，进而延伸至发电机、变压器等应用，构建完整知识脉络作为学习支架。 该资料通过设计线圈A、B互感实验及条形磁铁插入拔出实验，强化科学探究能力，结合磁场变化、面积变化等多角度例题培养科学思维，判断题与练习题助力学生课后查漏补缺，课中辅助教师高效授课，提升教学效果与学生知识掌握度。

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。 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。 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。 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。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)× [答案自填] 电流　电流　变化　磁生电　电磁感应　磁通量　圆盘发电机　变压器 知识点一　实验：探究产生感应电流的条件 　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”)。 (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”)。 (3)以上实验表明：产生感应电流的条件是_______________________。 [解析]　(1)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)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。 (3)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。 [答案]　(1)不偏转　(2)偏转　(3)闭合回路的磁通量发生变化 　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”) (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]　(1)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。 (2)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。 [答案]　(1)有　无　(2)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？ (2)图乙线框中是否产生感应电流？ (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]　(1)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)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)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，下列做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。 [答案]　A 角度2　看磁感线穿过的有效面积是否变化 　(2025·天津红桥区合格考模拟)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(　　) A．　　　　　　　　　 B． C．　　 D． [解析]　当磁场全部在线框之内时，穿过线框的磁通量不变，线框中无感应电流，可知没有感应电流的时间t＝。 [答案]　C 角度3　看线圈平面与磁场的夹角是否变化 　(2025·江苏常州市期中)如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方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 [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正确；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，此后转动再转动240°，穿过线框的磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误；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错误；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错误。 [答案]　A 　(2025·河南周口市期中)空间存在一无限大匀强磁场，一正方形闭合导线框在磁场中以不同的形式运动，下列四种情况中，导线框中可以产生感应电流的是(　　) A．图甲中，匀强磁场垂直于纸面向里，导线框在纸面内水平向右加速运动 B．图乙中，匀强磁场垂直于纸面向里，导线框在纸面内绕顶点O逆时针匀速转动 C．图丙中，匀强磁场垂直于纸面向里，导线框绕轴OO′匀速转动 D．图丁中，匀强磁场水平向右，导线框绕轴OO′匀速转动 [解析]　题图甲、乙、丁中的线框在运动过程中，磁通量均未发生变化，则不会产生感应电流，故A、B、D错误；题图丙中的线框转动过程中，磁通量发生改变，会产生感应电流，故C正确。 [答案]　C 综合一练　判断是否产生感应电流 　(2025·江苏省合格考)如图，矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行。以下情况，线圈中没有感应电流的是(　　) A．线圈向右平动 B．线圈向上平动 C．线圈以AD边为轴旋转 D．导线中电流逐渐增大 [解析]　长直导线在线圈所在位置产生磁场，如果线圈中磁通量发生变化，则线圈中就有感应电流产生，线圈向右平动、线圈以AD边为轴旋转、导线中电流逐渐增大，均会使线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，故A、C、D错误；当线圈向上平动时，线圈中磁通量不会发生变化，没有感应电流产生，故B正确。 [答案]　B 1．(实验：探究产生感应电流的条件)(2025·福建省合格考)如图，将螺线管与电流计组成闭合回路。把条形磁铁插入或拔出螺线管，观察闭合回路中有无感应电流，则(　　) A．当磁铁静止在螺线管中时，闭合回路中有电流 B．将磁铁插入螺线管时闭合回路中有电流，拔出时没有电流 C．将磁铁插入螺线管时闭合回路中没有电流，拔出时有电流 D．将磁铁插入或拔出螺线管时，闭合回路中都有电流 解析：选D。当磁铁静止在螺线管中时，穿过螺线管的磁通量不变，可知闭合回路中没有电流，故A错误；将磁铁插入或拔出螺线管时，穿过螺线管的磁通量在变化，可知闭合回路中都有电流，故B、C错误，D正确。 2．(感应电流产生的判定)(2025·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：选D。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)(2025·浙江省合格考)在长直的塑料管的末端有铜制N匝线圈，用电流传感器连接线圈并连接好计算机。当强磁体从图中位置由静止释放时，下列说法正确的是(　　) A．强磁铁下落的整个过程中始终不会出现感应电流 B．强磁铁从P处进入会产生感应电流 C．强磁铁从Q处离开不会产生感应电流 D．强磁铁在下落过程中，机械能守恒 解析：选B。强磁铁从P进入、从Q离开，都会使得线圈中的磁通量变化，因此会产生感应电流，故A、C错误，B正确；由于线圈中有感应电流，电流在导线中会发热，所以强磁铁的机械能在下落过程中不守恒，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：选B。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。 学科网（北京）股份有限公司 $