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(共42張PPT)
電磁感應現象及應用
第3節
(強基課—逐點理清物理觀念)
課標要求 層級達標 通過實驗，了解電磁感應現象，了解產生感應電流的條件。知道電磁感應現象的應用及其對現代社會的影響。 學考層級 1.知道什么是電磁感應現象。
2.了解電磁感應現象的應用。
選考層級 理解感應電流產生的條件，會判斷回路中是否有感應電流。
01
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目
錄
逐點清(一)　電磁感應與感應電流
逐點清(二)　 產生感應電流的條件
03
課時跟蹤檢測
01
逐點清(一) 　電磁感應與感應電流
1．“電生磁”的發現：1820年，________發現了電流的磁效應。
2．“磁生電”的發現：1831年，________發現了電磁感應現象。
3．電磁感應：法拉第把他發現的磁生電的現象叫作電磁感應，產生的電流叫作__________。
奧斯特
法拉第
感應電流
[多維度理解]
1．判斷下列說法是否正確。
(1)發現電磁感應現象的科學家是奧斯特，發現電流磁效應的科學家是法拉第。( )
(2)奧斯特的思維和實踐沒有突破當時人類對電和磁認識的局限性。( )
(3)產生感應電流的原因都與變化或運動有關。( )
(4)電磁感應現象的發現使人們找到了“磁生電”的方法，開辟了人類的電氣化時代。( )
[全方位練明]
×
×
√
√
2．下面屬于電磁感應現象的是(　 )
A．通電導體周圍產生磁場
B．閉合線圈內因為磁通量變化產生電流
C．通電的閉合回路中產生電流
D．電荷在電場中定向移動形成電流
答案：B　
解析：通電導體周圍產生磁場屬于電流的磁效應，A錯誤；閉合線圈內因為磁通量變化產生電流，屬于電磁感應現象，B正確；通電的閉合回路中產生的電流不是電磁感應產生的電流，不屬于電磁感應現象，C錯誤；電荷在電場中定向移動形成電流不是電磁感應產生的電流，不屬于電磁感應現象，D錯誤。
3．(多選)下列現象涉及電磁感應的是(　 )
A．圖甲，利用直流高壓靜電除塵
B．圖乙，將銅片和鋅片插入柚子發電
C．圖丙，利用無線充電裝置對手機充電
D．圖丁，用鋁框做磁電式電表表頭的骨架
答案：CD　
解析：直流高壓靜電除塵是通過高壓將氣體電離，塵粒與負離子結合帶上負電，在靜電力作用下向正極表面積累，不涉及電磁感應，A錯誤；將銅片和鋅片插入柚子發電，是利用柚子中的化學物質和金屬片發生反應產生電能，不涉及電磁感應，B錯誤；利用無線充電裝置對手機充電，原理是通過交流電源對充電板供電，充電板內的勵磁線圈可產生交變磁場，從而使手機內的感應線圈產生感應電流，涉及
電磁感應，C正確；用鋁框做磁電式電表表頭的骨架，當鋁框在磁場中轉動時，產生感應電流，從而產生磁場力，使其很快停止擺動，涉及電磁感應，D正確。
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逐點清(二) 　產生感應電流的條件
1．實驗：探究感應電流產生的條件
探究一：如圖甲實驗中，讓導體棒在磁場中保持相對靜止時或者平行于磁場運動時，無論磁場多強，閉合回路中都_____電流，當導體棒ab做________________運動時，閉合回路中有電流產生。
沒有
切割磁感線
[多維度理解]
探究二：如圖乙，當線圈A中的電流不變時，線圈B所在的回路中_______電流產生；當線圈A中的電流_______時，線圈B所在回路中就有了電流。
2．產生感應電流的條件：當穿過閉合導體回路的______________時，閉合導體回路中就產生感應電流。
沒有
變化
磁通量發生變化
穿過閉合導體回路的磁通量發生變化的情況
1．磁感應強度B不變，線圈面積S發生變化，如閉合導體回路的一部分切割磁感線時。
2．線圈面積S不變，磁感應強度B發生變化，如線圈與磁體之間發生相對運動時或者磁場是由通電螺線管產生而螺線管中的電流變化時。
3．磁感應強度B和線圈面積S同時發生變化，此時可由ΔΦ＝|Φ2－Φ1|計算并判斷磁通量是否變化。
4．線圈面積S不變，磁感應強度B也不變，但二者之間夾角發生變化，如線圈在磁場中轉動時。
1. 為探究“什么情況下磁可以生電”，某同學組裝了如圖所示的實驗裝置，圖中ab是一根細直銅導線。閉合開關，當ab沿豎直方向上下運動時，電流表指針沒有發生偏轉，下列說法正確的是(　 )
A．感應電流太小，無法使電流表指針發生偏轉
B．銅直導線太細，應換用較粗的銅棒
C．應該把ab改為左右運動
D．應該把磁體的N、S極對調
[全方位練明]
答案：C　
解析：當ab沿豎直方向上下運動時，電流表指針沒有發生偏轉，說明銅直導線上下運動沒有切割磁感線，閉合回路磁通量不發生變化，沒有產生感應電流，換用較粗銅棒或將磁體的N、S極對調，銅直導線豎直上下運動，仍不切割磁感線，所以電流表指針還是不會發生偏轉，A、B、D錯誤；把ab改為左右運動，銅直導線切割磁感線，閉合回路磁通量發生變化，會產生感應電流，即電流表指針會發生偏轉，C正確。
2．(2023·青島高二月考)(多選)如圖所示，下列情況能產生感應電流的是(　 )
A．如圖甲所示，導體棒AB順著磁感線運動
B．如圖乙所示，條形磁體插入或抽出線圈
C．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直閉合
D．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直閉合，改變滑動變阻器接入電路的阻值
答案：BD　
解析：導體棒順著磁感線運動，沒有切割磁感線，穿過閉合電路的磁通量沒有發生變化，不能產生感應電流，故A錯誤；條形磁體插入線圈時線圈中的磁通量增加，抽出線圈時線圈中的磁通量減少，都能產生感應電流，故B正確；開關S一直閉合，回路中為恒定電流，螺線管A產生的磁場穩定，螺線管B中的磁通量無變化，線圈中不能
產生感應電流，故C錯誤；開關S一直閉合，滑動變阻器接入電路的阻值變化，回路中的電流變化，螺線管A產生的磁場發生變化，螺線管B中磁通量發生變化，能產生感應電流，故D正確。
3．如圖所示，當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸轉動時，線圈中是否有感應電流產生？
提示：線圈繞垂直于磁感線的軸轉動，穿過線圈的磁通量不斷發生變化，所以線圈中會產生感應電流。
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課時跟蹤檢測
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1. 穿過閉合回路的磁通量發生變化時就能產生
感應電流。如圖所示，豎直平面內一矩形導線框向
下運動，穿過有上下邊界且方向水平的勻強磁場區
域，經過P、M、N三個位置時沒有感應電流的是(　 )
A．M位置　　　　　 B．P位置
C．N位置 D．都沒有
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答案：A　
解析：經過P、N位置時磁通量發生了變化，經過M位置時磁通量沒有發生變化，則經過M位置時沒有感應電流。故A正確，B、C、D錯誤。
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2．(2022·廣東1月學考)如圖所示，連接負載的固定U型金屬導軌abcd，放置在與導軌平面垂直的勻強磁場中。導軌上有一根可自由滑動的金屬棒ef，在金屬棒向左平移的過程中。下列說法正確的是(　 )
A．穿過ebcf回路的磁通量不變
B．穿過ebcf回路的磁通量變小
C．ae段有電流通過
D．bc段有電流通過
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答案：D　
解析：因為ebcf回路的面積變大，由Φ＝BS知穿過ebcf回路的磁通量變大，A、B錯誤；因為ae段不在閉合回路里，所以無電流通過，C錯誤；因為穿過ebcf閉合回路的磁通量變大，即有感應電流產生，故bc段有電流通過，D正確。
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3. 如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環A，下列情況中銅環A中沒有感應電流的是(　 )
A．線圈中通以恒定的電流
B．通電時，使變阻器的滑片P做勻速移動
C．通電時，使變阻器的滑片P做加速移動
D．將開關突然斷開的瞬間
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答案：A　
解析：線圈中通以恒定的電流時，線圈產生穩定的磁場，穿過銅環A的磁通量不變，沒有感應電流產生；通電時，使變阻器的滑片P滑動時，變阻器接入電路的電阻變化，回路中的電流變化，線圈產生的磁場變化，穿過銅環A的磁通量變化，產生感應電流；將開關突然斷開的瞬間，線圈產生的磁場從有到無，穿過銅環A的磁通量減小，產生感應電流，故選A。
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4．動圈式揚聲器結構如圖所示，圓筒線圈安放在永磁體磁極間的空隙中，能夠在空隙中左右運動。音頻電流通入線圈中，線圈會左右移動，與線圈連接的紙盒也隨著線圈振動而發聲。這樣的揚聲器也可以當話筒使用。關于其兩種應用，下列說法正確的是(　 )
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A．作為揚聲器使用，其工作原理是電磁感應現象
B．作為揚聲器使用，通入線圈的音頻電流是變化的
C．作為話筒使用，人對紙盒講話時線圈中會產生恒定電流
D．作為話筒使用，人對紙盒講話時線圈受磁場力帶動紙盒運動
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答案：B　
解析：作為揚聲器使用，其工作原理是線圈中變化的電流在磁場作用下，帶動紙盒隨著線圈振動而發聲，A錯誤；作為揚聲器使用，紙盒隨著線圈振動而發聲，說明磁場力是變化的，即電流是變化的，B正確；作為話筒使用，人對紙盒講話時，紙盒帶動線圈切割磁感線，產生變化的電流，C、D錯誤。
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5．(多選)如圖為安裝在公路上的測速裝置：路面下方間隔一定距離埋設兩個通電線圈，線圈與檢測抓拍裝置相連，車輛從線圈上面通過時，線圈中會產生脈沖感應電流，檢測裝置根據兩線圈產生的脈沖信號的時間差Δt計算出車速，對超速車輛進行抓拍。下列說法正確的是(　 )
A．時間差Δt越短，則車速越大
B．時間差Δt越長，則車速越大
C．汽車勻速通過線圈，閉合電路不會產生感應電流
D．汽車勻速通過線圈，閉合電路仍會產生感應電流
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答案：AD　
解析：車速越大時，汽車經過兩個線圈間的距離所用的時間越短，即兩線圈產生的脈沖信號的時間差Δt越短，A正確，B錯誤；汽車通過通電線圈上方時，汽車底盤的金屬部件通過通電線圈所產生的磁場，金屬部件中的磁通量發生變化，在金屬部件中產生感應電流，金屬部件中的感應電流產生磁場，則穿過線圈的磁通量發生變化，線圈中產生感應電流，所以汽車無論是勻速還是變速經過線圈，閉合電路中都會產生感應電流，故C錯誤，D正確。
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6．(選自滬科版教材課后練習)某同學在“探究
電磁感應產生條件”的實驗中，設計了如圖所示的裝
置。線圈A通過電流表甲、高阻值的電阻R′、滑動變
阻器RP和開關S連接到電源上，線圈B的兩端接到另
一個電流表乙上，兩個電流表完全相同，零刻度居中。閉合開關后，當滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示。
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(1)當滑片P較快地向左滑動時，電流表甲的指針的偏轉情況是__________(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉”)，電流表乙的指針的偏轉情況是________(選填“偏轉”或“不偏轉”)。
(2)斷開開關，待電路穩定后再迅速閉合開關，電流表乙的指針的偏轉情況是__________(選填“偏轉”或“不偏轉”)。
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解析：(1)當滑片P較快地向左滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，根據閉合電路的歐姆定律可知左側回路中電流變大，電流表甲示數變大，指針向右偏轉，因線圈B中磁通量變化，所以電流表乙的指針將偏轉。
(2)閉合開關瞬間，線圈A中電流增大，磁場增強，因此線圈B中磁通量發生變化，電流表乙的指針將偏轉。
答案：(1)向右偏　偏轉　(2)偏轉
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7．(選自粵教版教材課后練習)動圈式話筒的內
部結構如圖所示，該裝置能夠將聲信號轉化為電信
號(即感應電流)，再經擴音器放大后傳給揚聲器。
(1)請嘗試解釋動圈式話筒將聲信號轉化為電信號的工作原理。
(2)如果這類動圈式話筒出現了故障，故障最有可能出現在什么地方？如何檢測并排除故障？
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解析：(1)對著話筒說話，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也隨之振動，在磁場中做切割磁感線的運動，產生感應電流，即將聲信號轉化為電信號。
(2)故障最有可能出現在線圈，檢查話筒線圈看是否有斷路或接觸不良的地方。
答案：見解析
本課結束

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