第十三章 3 电磁感应现象及应用（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（人教版 浙江专版）

3　电磁感应现象及应用

[学习目标]　1.知道什么是电磁感应现象。2.通过实验探究感应电流产生的条件(重难点)。

3.了解电磁感应现象的应用。

 

一、划时代的发现

1．奥斯特发现了电流的磁效应，证实电现象与磁现象是有联系的。

2．1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流，从而发现了“磁生电”现象，他认为“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

3．法拉第把这些“磁生电”现象定名为电磁感应，这些现象中产生的电流叫作感应电流。

二、磁通量变化的几种情况

1．磁感应强度B不变，有效面积S发生变化。如图(a)所示。

　

2．面积S不变，磁感应强度B发生变化。如图(b)所示。

3．磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化。如图(c)所示。

例1　(多选)闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是(　　)

答案　AB

解析　选项A中，线圈转动时，穿过线圈的磁通量一直在变化，故A正确；选项B 中，由于离通电导线越远，磁感应强度越小，故线圈在向右运动时，磁通量在减小，故B正确；选项C中，由于磁感线方向与线圈平行，故磁通量一直为零，没有变化，故C错误；选项D中，线圈转动中，穿过线圈的磁感线条数不变，故磁通量不变，故D错误。

三、产生感应电流的条件　电磁感应现象的应用

1．实验：探究感应电流产生的条件

(1)实验一：如图所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体棒AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生。(均选填“有”或“无”)

(2)实验二：如图所示，当条形磁体插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但条形磁体在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生。(均选填“有”或“无”)

(3)实验三：如图所示，将小线圈A插入大线圈B中不动，当开关S闭合或断开时，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，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，电流表中无电流通过。(均选填“有”或“无”)

(4)归纳总结：

实验一中：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。

实验二中：磁体插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。

实验三中：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑片移动时，小线圈A中电流变化，从而引起穿过大线圈B的磁通量变化，产生了感应电流。

三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化。

2．产生感应电流的条件：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。

3．电磁感应现象的应用

生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。

例2　在“探究法拉第电磁感应现象”实验中，某同学已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的

线圈A、线圈B、电表及开关组成的部分电路连接好，如图所示。

(1)请使用两根导线，将电路补充完整。

(2)此实验中使用的电表应是________。(填选项前的字母)

A.灵敏电流计

B.大量程的电压表

C.倍率适宜的电阻表

(3)正确选择电表和连接电路后，开始实验探究。下列说法正确的是________。

A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都不会引起电表的指针偏转

B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均会偏转

C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度

D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转

答案　(1)见解析图　(2)A　(3)BD

解析　(1)将电池组、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电表与线圈B串联成另一个回路，实物图如图所示。

(2)本实验要使用灵敏电流计来检测电路中是否有电流产生，故选A。

(3)开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，都会引起电表的指针偏转，故A错误；线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电表的指针均会偏转，故B正确；开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电表的指针都会偏转，故C错误，D正确。

四、感应电流产生条件的理解

1．判断有无感应电流时必须明确的关键点

(1)观察导体回路是否闭合；

(2)判断穿过回路的磁通量是否发生变化。