第三节 电磁感应现象
[教材链接] 1.丹麦 奥斯特 2.英国 法拉第 感应电流
例1 A [解析] 19世纪30年代,法拉第提出一种观点,认为在电荷的周围存在由它产生的电场,A正确;奥斯特发现了“电生磁”现象,法拉第发现了“磁生电”现象,B错误;若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F,该处的磁感应强度为的前提是导线与该处的磁场方向垂直,C错误;精密线绕电阻常采用双线绕法,可以消除线绕电阻通电时产生的磁场,D错误.
[科学探究] 有 无 有 无 有 有 无
[归纳总结] 磁通量
变式 (1)灵敏电流计指针偏转方向与电流方向间的关系及线圈的绕向 (2)欧姆 (3)右
[解析] (1)如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现灵敏电流计指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道灵敏电流计指针偏转方向和电流方向间的关系及线圈的绕向.
(2)多用电表内部某一挡含有直流电源,依据欧姆表内部有电源,因此应选用多用电表的欧姆挡对灵敏电流计进行测试.
(3)当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向右摆动,在实验中该同学将条形磁铁N极朝下从线圈上方向下插入线圈过程中,依据楞次定律,结合右手螺旋定则,可知,感应电流从螺线管下端流出,因此感应电流从正接线柱流入电表,则灵敏电流计的指针向右偏转.
[教材链接] 1.漏电保护开关 磁悬浮列车 2.(1)轮速传感器 电子控制模块 电磁阀 轮速传感器 (2)非接触式感应充电 电感耦合 电磁感应
例2 B [解析] 产生的输出电流是磁化的齿轮在转动时,通过线圈的磁通量发生变化时产生的,故A错误,B正确.车轮转速减慢时,输出电流的周期变大,通过线圈磁通量的变化率减小,则电流减小,故C、D错误.
随堂巩固
1.D [解析] 同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件,电路中才会产生感应电流,A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化,并不满足产生感应电流的条件,故A、B错误;磁铁插入线圈时,虽有短暂电流产生,但未能及时观察,故C错误;在给线圈通电、断电瞬间,会引起穿过另一线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,故D正确.
2.BD [解析] 甲图,AB导线上下运动时,闭合回路中磁通量不变,无感应电流产生,A错误;乙图,将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中,磁通量的变化量相同,B正确;丙图,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程,电流发生变化,A线圈中产生的磁场变化,即穿过B线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,C错误;丙图,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左或向右移动,穿过B线圈的磁通量都会发生变化,电流计指针均能偏转,D正确.
3.C [解析] 动圈式话筒将声音信号通过线圈的振动,线圈和膜片是连在一起的,连在膜片上的线圈就一起振动,切割磁感线产生感应电流,产生电信号,故A错误;动圈式话筒的原理是导线切割磁感线,产生感应电动势,回路中产生感应电流,是电磁感应现象,电动机的原理是通电导线在磁场中受到安培力,与动圈式话筒的原理不同,故B错误;线圈随膜片振动时,线圈的磁通量会改变,产生感应电流,故C正确;膜片随着声波而周期性振动,穿过金属线圈的磁通量是周期性变化的,产生的感应电流方向也会发生变化,故D错误.第三节 电磁感应现象
学习任务一 电磁感应现象的发现
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.电生磁现象
1820年, 物理学家 发现了电流的磁效应,揭示了通电导线周围有磁场,表明电能产生磁.
2.磁生电现象
1831年, 物理学家 发现的由磁生电的现象叫作电磁感应现象,这种由电磁感应现象产生的电流叫作 .
例1 [2024·华师大附中月考] 下列说法正确的是( )
A.19世纪30年代,法拉第提出一种观点,认为在电荷的周围存在由它产生的电场
B.法拉第发现了“电生磁”现象,奥斯特发现了“磁生电”现象
C.若一长为L、电流为I的电流元在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为
D.精密线绕电阻常采用双线绕法,可以增强线绕电阻通电时产生的磁场
[反思感悟]
学习任务二 产生感应电流的条件
[科学探究]
实验一:如图所示,导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,线路中 感应电流产生,而导体棒ab在磁场中平行于磁感线运动时,线路中 感应电流产生.(均选填“有”或“无”)
实验二:如图所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中 感应电流产生,
但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中 感应电流产生.(均选填“有”或“无”)
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 感应电流通过;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 感应电流通过.(均选填“有”或“无”)
[归纳总结] 由以上三个实验可知,只要穿过闭合回路的 发生变化,闭合回路中就有感应电流产生.
变式 [2024·中山一中月考] 在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中.
(1)如图甲所示,当磁铁从线圈上方向下插入线圈时,发现灵敏电流计指针偏转.若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须先弄清 .
(2)为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系,可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究.某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源,他应选用多用电表的 挡(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”或“交流电压”)对灵敏电流计进行测试.由实验可知,当电流从正接线柱流入电流计时,指针向右摆动.
(3)若线圈绕向如图乙所示,实验中该同学将条形磁铁N极朝下从线圈上方向下插入线圈,则在以上过程中,灵敏电流计的指针向 (选填“左”或“右”)摆动.
学习任务三 电磁感应的应用
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.电磁感应在生活中的应用
电磁感应原理在生产和生活中有着广泛的应用,如发电机、电话、 、 等.
2.电磁感应在生活中的应用
(1)汽车防抱死制动系统(ABS)由 、 和 三个部分组成.其中 是利用电磁感应现象来测量车轮的转速.当齿轮转动时,被磁化的齿轮其凸起的部位靠近或远离线圈时,会改变通过闭合线圈的磁通量而使线圈中产生感应电流,这个感应电流由D检测到送到电子控制模块,触动电磁阀以提供制动力.
(2)无线充电技术无线充电又称为 ,充电器与用电器之间通过 传送电能.充电器中有发射线圈,给线圈一定频率的交变电流,通过 ,用电器的接收线圈中产生的电流给电池充电.
例2 为了保证汽车刹车时车轮不被抱死,使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动,这样既可以提高刹车效果,又不使车轮失去控制,为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置,这种检测装置被称为电磁脉冲传感器,如果该装置检测出车轮不再转动,它就会自动放松刹车机构,让轮子仍保持缓慢转动状态,这就是ABS防抱死系统,如图是电磁脉冲传感器示意图,B是一根永久磁体,外面绕有线圈,它们的左端靠近一个铁质齿轮A,齿轮与转动的车轮是同步的,则以下的说法正确的是 ( )
A.车轮转动时,由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线,产生输出电流
B.车轮转动时,由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化,产生输出电流
C.车轮转速减慢时,输出电流的周期变小,电流也变小
D.车轮转速减慢时,输出电流的周期变大,电流也变大
[反思感悟]
1.(电磁感应现象的发现)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是 ( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成闭合回路,然后观察电流表示数的变化
B.在通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,一段时间后观察电流表示数的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表示数的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表示数的变化
2.(产生感应电流的条件)(多选)[2024·浙江宁波期中] 某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象,下列说法中正确的是 ( )
A.甲图,AB导线上下运动时,发现有感应电流产生
B.乙图,将条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中,磁通量的变化量相同
C.丙图,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程,由于导线没有做切割磁感线的运动,故没有感应电流产生
D.丙图,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左或向右移动,电流计指针均能偏转
3.(电磁感应的应用)动圈式话筒因其耐用、噪音低、稳定性好等优点,在教学、KTV等场景有广泛应用.它的结构图如图所示,当对着话筒讲话时,声音使膜片振动,与膜片相粘连的线圈跟随膜片一起振动.下列说法正确的是 ( )
A.动圈式话筒将电信号转变为声音信号
B.动圈式话筒的原理与电动机的原理相同
C.线圈随膜片振动时,线圈的磁通量会改变
D.线圈随膜片振动时线圈中产生的电流方向不变第三节 电磁感应现象
1.C [解析] 发现电流的磁效应(电生磁)的科学家是奥斯特;发现电磁感应现象(磁生电)的科学家是法拉第,故选C.
2.C [解析] 由题意可知,刷一卡通时会产生感应电流,即由磁产生电,有感应电流产生,所以其工作原理为电磁感应现象,A图中为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A错误;B图中的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系,运用了电流的磁效应,故B错误;C图中是探究影响感应电流方向的因素,属于电磁感应现象,故C正确;D图中有电源,为电动机的工作原理,是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故D错误.
3.D [解析] 将abcd向上或向下平移,穿过线框的磁通量不变,没有感应电流产生,故A、B错误;将abcd以ab为轴转动60°,线框的有效面积不变,磁通量不变,没有感应电流产生,故C错误;将abcd以ad为轴转动60°,穿过线框的磁通量减小,有感应电流产生,故D正确.
4.BC [解析] 图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动,穿过导体棒AB与导线组成的回路磁通量不变,没有感应电流,故A错误;图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈,穿过线框的磁通量发生变化,将产生感应电流,故B正确;图丙中开关S保持闭合,改变滑动变阻器接入电路的阻值的过程中,螺线管A中电流变化,产生的磁场变化,穿过螺线管B的磁通量发生改变,将产生感应电流,故C正确;图丙中开关S保持闭合,A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移,穿过螺线管B的磁通量不变,没有感应电流,故D错误.
5.D [解析] 如果无线充电基座用稳恒直流电源供电,则接收线圈的磁通量不变,不能产生感应电流,无法对手机充电,故A错误;充电时线圈中有电流,根据电流的热效应,可知线圈会发热,有电能损失,故B错误;如果手机内没有接收线圈,则无线充电基座不可以对手机进行充电,故C错误;无线充电过程主要利用电磁感应现象来实现能量传递的,故D正确.
6.C [解析] 车辆驶入图中圆形区域时,车辆上大部分是金属,车辆通过通电线圈中的磁场时,在车辆上产生电磁感应现象,即产生感应电流,感应电流的磁场引起通电线圈中的磁场变化,此过程最类似于铁芯放入通电线圈,铁芯的磁通量变化,在铁芯上会产生感应电流,从而改变通电线圈中的磁场,故选C.
7.BD [解析] 脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电生磁,是电流的磁效应,故A错误;脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电流是磁生电,是电磁感应现象,即变化的磁场会使脑部特定区域产生感应电场,故B正确;将脉冲电流改为恒定电流,不会产生变化的磁场,不会产生感应电流,不可持续对脑神经产生电刺激作用,故C错误;若脉冲电流最大值不变,但缩短脉冲电流时间,则产生的磁场变化得更快,在脑部产生的感应电场及感应电流会增强,故D正确.
8.D [解析] 若失去磁性则无法产生电磁感应,因此电吉他不能正常工作,故A错误;电吉他不可以使用尼龙线做琴弦,若是尼龙线则不能构成回路,不会产生电磁感应现象,故B错误;琴弦振动时,线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的,若是恒定,则声音全是一种调,所以电流方向不可能不发生变化,故C错误;电吉他是属于磁生电的应用,是根据电磁感应原理工作的,拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号,故D正确.
9.(1)C (2)东西
[解析] (1)根据题意,当导体棒在金属导轨上向右移动时,闭合导体回路围成面积增大,电表中有电流,得出结论:产生感应电流的条件与闭合导体回路包围的面积变化有关,故选C.
(2)由于地磁场的磁感线沿南北方向,因此两同学沿东西方向站立时,甩动导线可使闭合回路的磁通量发生较明显的变化,发电的可能性比较大.第三节 电磁感应现象
◆ 知识点一 电磁感应现象的发现
1.[2024·华师大附中月考] 发现电流的磁效应(电生磁)和电磁感应现象(磁生电)的科学家分别是( )
A.安培、法拉第
B.安培、麦克斯韦
C.奥斯特、法拉第
D.奥斯特、麦克斯韦
2.[2024·中山一中月考] 如图是某学校学生的校园一卡通,在校园内将一卡通靠近读卡器,读卡器就向外发射电磁波, 一卡通内线圈产生感应电流,驱动卡内芯片进行数据处理和传输,读卡器感应电路中就会产生电流,从而识别卡内信息.下图中与校园一卡通具有同一原理的是 ( )
A
B
C
D
◆ 知识点二 产生感应电流的条件
3.[2024·广州期末] 如图所示,O1O2是矩形金属导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场.以下情况中有感应电流产生的是 ( )
A.将abcd向上平移
B.将abcd向下平移
C.将abcd以ab为轴转动60°
D.将abcd以ad为轴转动60°
4.(多选)[2024·佛山期中] 如图所示,正确连接电路后,下列图示情景中能产生感应电流的是 ( )
A.图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动
B.图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈
C.图丙中开关S保持闭合,改变滑动变阻器接入电路的阻值的过程中
D.图丙中开关S保持闭合,A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
◆ 知识点三 电磁感应的应用
5.无线充电是近年发展起来的新技术.如图所示,该技术通过发射线圈和接收线圈传输能量.手机的内置接收线圈可以直接放在无线充电基座上进行充电,下列关于无线充电的说法正确的是 ( )
A.无线充电基座可以用稳恒直流电源充电
B.在充电过程中只有电能间的相互转化
C.无线充电基座可以对所有手机进行充电
D.无线充电过程主要利用了电磁感应原理
6.[2024·江苏苏州期中] 如图所示,当车辆驶入或驶出圆形区域时,车辆会改变区域内通电线圈中的磁场,通过传感器电路将磁场的变化转换为交通灯的控制信号, 车辆驶入图中圆形区域时,车辆引起磁场变化的原因最类似于 ( )
A.减小通电线圈的面积
B.加大通电线圈的压力
C.将铁芯放入通电线圈
D.增加通电线圈的匝数
7.(多选)[2024·茂名期中] 如图所示是一种经颅磁刺激的医疗技术,在人体头部上方放置的金属线圈内通以脉冲电流,电流流经线圈产生高强度脉冲磁场,磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电流,下列说法正确的是 ( )
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B.变化的磁场会使脑部特定区域产生感应电场
C.若将脉冲电流改为恒定电流,也会持续对脑部产生感应电流
D.若脉冲电流最大值不变,但脉冲电流时间Δt缩短,则在脑部产生的感应电流会增强
8.[2024·执信中学月考] 与一般吉他以箱体的振动发声不同,电吉他靠拾音器发声.如图所示,拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成.磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性,即琴弦也产生自己的磁场.当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时,线圈中就会产生相应的电流,并最终还原为声音信号.下列说法中正确的是( )
A.若磁体失去磁性,电吉他仍能正常工作
B.换用尼龙材质的琴弦,电吉他仍能正常工作
C.琴弦振动的过程中,线圈中电流的方向不会发生变化
D.拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号
9.为探究产生感应电流的条件,两位同学做了如下的实验.
(1)小张同学用导轨、导体棒、电流计、导线组成图甲所示的电路,整个电路处于垂直导轨的磁场中,当导体棒在金属导轨上向右移动时,电流计中有电流,得出结论:产生感应电流的条件与 (选填“A”“B”或“C”)的变化有关.
A.磁场
B.电场
C.闭合导体回路包围的面积
(2)小王同学根据感应电流产生的条件,想利用摇绳发电.如图乙所示,把一条大约10 m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合导体回路.两个同学沿 (选填“东西”或“南北”)方向站立并迅速摇动这条电线时,发电的可能性比较大. (共57张PPT)
第三节 电磁感应现象
学习任务一 电磁感应现象的发现
学习任务二 产生感应电流的条件
学习任务三 电磁感应的应用
随堂巩固
◆
练习册
备用习题
学习任务一 电磁感应现象的发现
［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空:
1.电生磁现象
1820年，______物理学家________发现了电流的磁效应，揭示了通电导线周围有磁场，表明电能产生磁.
丹麦
奥斯特
2.磁生电现象
1831年，______物理学家________发现的由磁生电的现象叫作电磁感应现象，这种由电磁感应现象产生的电流叫作__________.
英国
法拉第
感应电流
例1 [2024·华师大附中月考] 下列说法正确的是( )
A.19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在由它产生的电场
B.法拉第发现了“电生磁”现象，奥斯特发现了“磁生电”现象
C.若一长为、电流为的电流元在某处受到的磁场力为，则该处的磁感应强度必为
D.精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场
√
[解析] 19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在由它产生的电场，A正确；奥斯特发现了“电生磁”现象，法拉第发现了“磁生电”现象，B错误；若长为、电流为的导线在某处受到的磁场力为，该处的磁感应强度为的前提是导线与该处的磁场方向垂直，C错误；精密线绕电阻常采用双线绕法，可以消除线绕电阻通电时产生的磁场，D错误.
学习任务二 产生感应电流的条件
［科学探究］
实验一：如图所示，导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，线路中____感应电流产生，而导体棒在磁场中平行于磁感线运动时，线路中____感应电流产生.(均选填“有”或“无”)
有
无
实验二：如图所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中____感应电流产生，
有
但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中____感应电流产生.(均选填“有”或“无”)
无
实验三：如图所示，将小线圈插入大线圈中不动，当开关闭合或断开时，电流表中____感应电流通过；若开关一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中____电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑片不动时，电流表中____感应电流通过.(均选填“有”或“无”)
有
有
无
［归纳总结］ 由以上三个实验可知，只要穿过闭合回路的________发生变化，闭合回路中就有感应电流产生.
磁通量
变式 [2024·中山一中月考] 在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中.
(1) 如图甲所示，当磁铁从线圈上方向下插入线圈时，发现灵敏电流计指针偏转.若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须先弄清______________________________________________________.
灵敏电流计指针偏转方向与电流方向间的关系及线圈的绕向
[解析] 如图甲所示，当磁铁的极向下运动时，发现灵敏电流计指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道灵敏电流计指针偏转方向和电流方向间的关系及线圈的绕向.
(2) 为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究.某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的 ______挡(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”或“交流电压”)对灵敏电流计进行测试.由实验可知，当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动.
欧姆
[解析] 多用电表内部某一挡含有直流电源，依据欧姆表内部有电源，因此应选用多用电表的欧姆挡对灵敏电流计进行测试.
(3) 若线圈绕向如图乙所示，实验中该同学将条形磁铁极朝下从线圈上方向下插入线圈，则在以上过程中，灵敏电流计的指针向 ____(选填“左”或“右”)摆动.
右
[解析] 当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向右摆动，在实验中该同学将条形磁铁极朝下从线圈上方向下插入线圈过程中，依据楞次定律，结合右手螺旋定则，可知，感应电流从螺线管下端流出，因此感应电流从正接线柱流入电表，则灵敏电流计的指针向右偏转.
学习任务三 电磁感应的应用
［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空:
1.电磁感应在生活中的应用
电磁感应原理在生产和生活中有着广泛的应用，如发电机、电话、______________、____________等.
漏电保护开关
磁悬浮列车
2.电磁感应在生活中的应用
(1) 汽车防抱死制动系统由____________、______________和________三个部分组成.其中_____________是利用电磁感应现象来测量车轮的转速.当齿轮转动时，被
轮速传感器
电子控制模块
电磁阀
轮速传感器
磁化的齿轮其凸起的部位靠近或远离线圈时，会改变通过闭合线圈的磁通量而使线圈中产生感应电流，这个感应电流由检测到送到电子控制模块，触动电磁阀以提供制动力.
(2) 无线充电技术无线充电又称为__________________，充电器与用电器之间通过__________传送电能.充电器中有发射线圈，给线圈一定频率的交变电流，通过__________，用电器的接收线圈中产生的电流给电池充电.
非接触式感应充电
电感耦合
电磁感应
例2 为了保证汽车刹车时车轮不被抱死，使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动，这样既可以提高刹车效果，又
不使车轮失去控制，为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置，这种检测装置被称为电磁脉冲传感器，如果该装置检测出车轮不再转动，它就会自动放松刹车机构，让轮子仍保持缓慢转动状态，这就是防抱死系统，如图是电磁脉冲传感器示意图，是一根永久磁体，外面绕有线圈，它们的左端靠近一个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的，则以下的说法正确的是( )
A.车轮转动时，由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线，产生输出电流
B.车轮转动时，由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化，产生输出电流
C.车轮转速减慢时，输出电流的周期变小，电流也变小
D.车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，电流也变大
√
[解析] 产生的输出电流是磁化的齿轮在转动时，通过线圈的磁通量发生变化时产生的，故A错误，B正确.车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，通过线圈磁通量的变化率减小，则电流减小，故C、D错误.
1.如图所示的各图所描述的物理情境中,没有产生感应电流的是 ( )
[解析] 开关S闭合稳定后,穿过线圈N的磁通量保持不变,线圈N中不会产生感应电流,故A正确;
磁铁向铝环A靠近,穿过铝环的磁通量增大,铝环中会产生感应电流,故B错误;
金属框从A位置向B位置运动,穿过金属框的磁通量发生变化,金属框中会产生感应电流,故C错误;
铜盘在磁场中按图示方向转动,铜盘的一部分切割磁感线,回路中会产生感应电流,故D错误.
√
2.如图所示,闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,当磁感应强度逐渐增大时,以下说法正确的是( )
A.线圈中产生顺时针方向的感应电流
B.线圈中产生逆时针方向的感应电流
C.线圈中不会产生感应电流
D.线圈面积有缩小的倾向
√
[解析] 由于线圈平面与磁场平行,所以穿过线圈的磁通量为零,当磁感应强度增大时,穿过线圈的磁通量仍然为零,线圈中不会产生感应电流,故C正确.
3.下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图,判断正确的是( )
A.图甲,水平直导线中电流逐渐减小时,其正下方的水平金属线圈中无感应电流
B.图乙,正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时,线圈中无感应电流
C.图丙,矩形导线框以其任何一条边为轴转动时,线框中都有感应电流产生
D.图丁,正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时,线框中有感应电流产生
√
[解析] 图甲金属线圈水平放置在通电直导线的正下方,则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零,即使减小通过导线电流,线圈中的磁通量也不会发生变化,不会有感应电流产生,A正确;
图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中,线圈在磁场
中运动过程中磁通量会发生变化,会产生感应电流,B错误;
图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋
转时,线框中的磁通量始终为零保持不变,闭合导线框
中不会有感应电流,C错误;
图丁,正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时,线框中
的磁通量始终为零保持不变,闭合导线框中不会有感应电流,D错误.
4.如图所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计G相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上.请判断,在下列情况下电流计G中是否有示数
(1)开关闭合瞬间;
[答案] 有
[解析] 开关闭合时线圈Ⅰ中电流从无到有,故电流形成的磁场也从无到有,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有,故线圈Ⅱ中产生感应电流,电流计G有示数.
4.如图所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计G相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上.请判断,在下列情况下电流计G中是否有示数
(2)开关闭合稳定后;
[答案] 无
[解析] 开关闭合稳定后,线圈Ⅰ中电流稳定不变,电流形成的磁场不变,此时线圈Ⅱ中虽有磁通量但磁通量稳定不变,故线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计G无示数.
4.如图所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计G相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上.请判断,在下列情况下电流计G中是否有示数
(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片;
[答案] 有
[解析] 开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片,电阻变化,线圈Ⅰ中的电流变化,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,故线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计G有示数.
4.如图所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计G相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上.请判断,在下列情况下电流计G中是否有示数
(4)开关断开瞬间.
[答案] 有
[解析] 开关断开瞬间,线圈Ⅰ中电流从有到无,电流形成的磁场也从有到无,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无,故线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计G有示数.
1.(电磁感应现象的发现)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成闭合回路，然后观察电流表示数的变化
B.在通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，一段时间后观察电流表示数的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表示数的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表示数的变化
√
[解析] 同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件，电路中才会产生感应电流，A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化，并不满足产生感应电流的条件，故A、B错误；磁铁插入线圈时，虽有短暂电流产生，但未能及时观察，故C错误；在给线圈通电、断电瞬间，会引起穿过另一线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确.
2.(产生感应电流的条件)(多选)[2024·浙江宁波期中] 某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象，下列说法中正确的是( )
A.甲图，导线上下运动时，发现有感应电流产生
B.乙图，将条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，磁通量的变化量相同
√
C.丙图，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右移动的过程，由于导线没有做切割磁感线的运动，故没有感应电流产生
D.丙图，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左或向右移动，电流计指针均能偏转
√
[解析] 甲图，导线上下运动时，闭合回路中磁通量不变，无感应电流产生，A错误；乙图，将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，磁通量的变化量相同，B正确；丙图，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右移动的过程，电流发生变化，A线圈中产生的磁场变化，即穿过B线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，C错误；丙图，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左或向右移动，穿过B线圈的磁通量都会发生变化，电流计指针均能偏转，D正确.
3.(电磁感应的应用)动圈式话筒因其耐用、噪音低、稳定性好等优点，在教学、等场景有广泛应用.它的结构图如图所示，当对着话筒讲
A.动圈式话筒将电信号转变为声音信号
B.动圈式话筒的原理与电动机的原理相同
C.线圈随膜片振动时，线圈的磁通量会改变
D.线圈随膜片振动时线圈中产生的电流方向不变
话时，声音使膜片振动，与膜片相粘连的线圈跟随膜片一起振动.下列说法正确的是( )
√
[解析] 动圈式话筒将声音信号通过线圈的振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，切割磁感线产生感应电流，产
生电信号，故A错误；动圈式话筒的原理是导线切割磁感线，产生感应电动势，回路中产生感应电流，是电磁感应现象，电动机的原理是通电导线在磁场中受到安培力，与动圈式话筒的原理不同，故B错误；线圈随膜片振动时，线圈的磁通量会改变，产生感应电流，故C正确；膜片随着声波而周期性振动，穿过金属线圈的磁通量是周期性变化的，产生的感应电流方向也会发生变化，故D错误.
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知识点一 电磁感应现象的发现
1.[2024·华师大附中月考] 发现电流的磁效应(电生磁)和电磁感应现象(磁生电)的科学家分别是( )
A.安培、法拉第 B.安培、麦克斯韦
C.奥斯特、法拉第 D.奥斯特、麦克斯韦
[解析] 发现电流的磁效应(电生磁)的科学家是奥斯特；发现电磁感应现象(磁生电)的科学家是法拉第，故选C.
√
2.[2024·中山一中月考] 如图是某学校学生的校园一卡通，在校园内将一卡通靠近读卡器，读卡器就向外发射电磁波，一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息.下图中与校园一卡通具有同一原理的是( )
A.&4& B.&5&
C.&6& D.&7&
√
[解析] 由题意可知，刷一卡通时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象，A图中为奥斯特实验，说明通电导线周
围存在磁场，故A错误；B图中的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故B错误；C图中是探究影响感应电流方向的因素，属于电磁感应现象，故C正确；D图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故D错误.
知识点二 产生感应电流的条件
3.[2024·广州期末] 如图所示，是矩形金属导线框的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场.以下情况中有感应电流产生的是( )
A.将向上平移 B.将向下平移
C.将以为轴转动 D.将以为轴转动
√
[解析] 将向上或向下平移，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流产生，故A、B错误；将以为轴转动 ，线框的有效面积不变，磁通量不变，没有感应电流产生，故C错误；将以为轴转动 ，穿过线框的磁通量减小，有感应电流产生，故D正确.
4.(多选)[2024·佛山期中] 如图所示，正确连接电路后，下列图示情景中能产生感应电流的是( )
A.图甲中使导体棒平行于磁感线竖直向下运动
B.图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈
C.图丙中开关保持闭合，改变滑动变阻器接入电路的阻值的过程中
D.图丙中开关保持闭合，、螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
√
√
[解析] 图甲中使导体棒平行于磁感线竖直向下运动，穿过导体棒与导线组成的回路磁通量不变，没有感应电流，故A错误；图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈，穿过线框的磁通量发生变化，将产生感应电流，故B正确；图丙中开关保持闭合，改变滑动变阻器接入电路的阻值的过程中，螺线管A中电流变化，产生的磁场变化，穿过螺
线管B的磁通量发生改变，将产生感应电流，故C正确；图丙中开关保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移，穿过螺线管B的磁通量不变，没有感应电流，故D错误.
知识点三 电磁感应的应用
5.无线充电是近年发展起来的新技术.如图所示，该技术通过发射线圈和接收线圈传输能量.手机的内置接收线圈可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是( )
A.无线充电基座可以用稳恒直流电源充电
B.在充电过程中只有电能间的相互转化
C.无线充电基座可以对所有手机进行充电
D.无线充电过程主要利用了电磁感应原理
√
[解析] 如果无线充电基座用稳恒直流电源供电，则接收线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，无法对手机充电，故A错误；充电时线圈中有电流，根据电流的热效应，
可知线圈会发热，有电能损失，故B错误；如果手机内没有接收线圈，则无线充电基座不可以对手机进行充电，故C错误；无线充电过程主要利用电磁感应现象来实现能量传递的，故D正确.
6.[2024·江苏苏州期中] 如图所示，当车辆驶入或驶出圆形区域时，车辆会改变区域内通电线圈中的磁场，通过传感器电路将磁场的变化转换为交通灯的控制信号，
车辆驶入图中圆形区域时，车辆引起磁场变化的原因最类似于( )
A.减小通电线圈的面积 B.加大通电线圈的压力
C.将铁芯放入通电线圈 D.增加通电线圈的匝数
√
[解析] 车辆驶入图中圆形区域时，车辆上大部分是金属，车辆通过通电线圈中的磁场时，在车辆上产生电磁感应现象，即产生感应电流，感应电流的磁场引起通电线圈中的磁场变化，此过
程最类似于铁芯放入通电线圈，铁芯的磁通量变化，
在铁芯上会产生感应电流，从而改变通电线圈
中的磁场，故选C.
7.(多选)[2024·茂名期中] 如图所示是一种经颅磁刺激的医疗技术，在人体头部上方放置的金属线圈内通以脉冲电流，电流流经线圈产生高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电流，下列说法正确的是( )
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B.变化的磁场会使脑部特定区域产生感应电场
C.若将脉冲电流改为恒定电流，也会持续对脑部产生感应电流
D.若脉冲电流最大值不变，但脉冲电流时间缩短，则在脑部产生的感应电流会增强
√
√
[解析] 脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电生磁，是电流的磁效应，故A错误；脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电流是磁生电，是电磁感应现象，即变化的磁场会使脑部特定区域产生
感应电场，故B正确；将脉冲电流改为恒定电流，不会产生变化的磁场，不会产生感应电流，不可持续对脑神经产生电刺激作用，故C错误；若脉冲电流最大值不变，但缩短脉冲电流时间，则产生的磁场变化得更快，在脑部产生的感应电场及感应电流会增强，故D正确.
8.[2024·执信中学月考] 与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声.如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成.磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场.当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号.下列说法中正确的是( )
A.若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作
B.换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作
C.琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化
D.拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号
√
[解析] 若失去磁性则无法产生电磁感应，因此电吉他不能正常工作，故A错误；电吉他不可以使用尼龙线做琴弦，若是尼龙线则不能构成回路，不会产生电磁感应现象，故B错误；琴弦振动时，
线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的，若是恒定，则声音全是一种调，所以电流方向不可能不发生变化，故C错误；电吉他是属于磁生电的应用，是根据电磁感应原理工作的，拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号，故D正确.
9.为探究产生感应电流的条件，两位同学做了如下的实验.
(1) 小张同学用导轨、导体棒、电流计、导线组成图甲所示的电路，整个电路处于垂直导轨的磁场中，当导体棒在金属导轨上向右移动时，电流计中有电流，得出结论：产生感应电流的条件与___(选填“A”“B”或“C”)的变化有关.
A.磁场
B.电场
C.闭合导体回路包围的面积
√
[解析] 根据题意，当导体棒在金属导轨上向右移动时，闭合导体回路围成面积增大，电表中有电流，得出结论：产生感应电流的条件与闭合导体回路包围的面积变化有关，故选C.
(2) 小王同学根据感应电流产生的条件，想利用摇绳发电.如图乙所示，把一条大约长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路.两个同学沿______(选填“东西”或“南北”)方向站立并迅速摇动这条电线时，发电的可能性比较大.
东西
[解析] 由于地磁场的磁感线沿南北方向，因此两同学沿东西方向站立时，甩动导线可使闭合回路的磁通量发生较明显的变化，发电的可能性比较大.
