第三章電磁場與電磁波初步3.電磁感應現象及其應用核心素養：1.知道電磁感應現象在生活中的應用。2.理解產生感應電流的條件，理解

電磁感應現象。3.通過觀察實驗現象，分析歸納在磁場中產生感應電流的條件。4.通

過探究產生電磁感應的條件，體驗由實驗發現規律的樂趣，養成探究物理規律的良好

習慣。第3頁研習任務一電磁感應現象的發現及其意義合作

討論如圖所示，甲圖是電磁起重機。乙圖是麥克風。探究：它們各自是根據什么原理

工作的呢？

甲

乙提示：電磁起重機的工作原理是電流的磁效應，麥克風的工作原理是電磁感應。教材

認知一、奧斯特實驗的啟迪及電磁感應現象的發現1.

“電生磁”的發現1820年，丹麥物理學家

發現了電流的

，揭開了研究電和磁關系

的序幕。2.

“磁生電”的發現1831年，英國物理學家

發現了

現象。奧斯特磁效應法拉第磁生電3.

電磁感應（1）定義：法拉第發現的

的現象。（2）感應電流：

產生的電流。[思考]有磁場就一定能產生電流嗎？提示：不一定，還需要其他條件。磁生電電磁感應二、電磁感應規律的發現對社會發展的意義1.

發電機是根據

原理制造的，能夠把機械能轉化為電能。2.

生產和生活中廣泛使用的變壓器、電磁爐、動圈式話筒及汽車車速表等都是根

據

制造的。電磁感應電磁感應核心

歸納1.

丹麥物理學家奧斯特發現載流導體能使小磁針轉動，這種現象稱為電流的磁效

應，揭示了電現象與磁現象之間存在密切聯系。2.

英國物理學家法拉第發現了“磁生電”現象，他把這種現象命名為電磁感應，產

生的電流叫作感應電流。3.

引起“磁生電”的五類原因研習

經典[典例1]以下四幅圖所示的實驗中，能正確描述實驗現象和表述實驗結論的是

（

A

）AA.

圖（a）通電瞬間小磁針發生偏轉，說明了電流周圍存在磁場B.

圖（b）閉合開關后電流計的指針發生偏轉，說明了回路產生了感應電流C.

圖（c）閉合開關后金屬棒會在導軌上運動，說明了磁場可以產生能量D.

圖（d）閉合開關線框轉動，說明了穿過閉合電路的磁通量變化可以產生感應電流[解析]

通電瞬間小磁針發生偏轉，說明了電流周圍存在磁場，選項A正確；閉合開

關后若導體棒切割磁感線運動，電流計的指針才發生偏轉，說明了回路產生了感應電

流，選項B錯誤；閉合開關后金屬棒會在導軌上運動，說明了磁場對電流有力的作

用，選項C錯誤；閉合開關線框轉動，說明了通電線框在磁場中受到力的作用，選項

D錯誤。電磁感應現象的探索歷程

1.

1820年，丹麥物理學家奧斯特發現了電流的磁效應，證實了電和磁存在著必

然的聯系，拉開了研究電與磁聯系的序幕。

2.

英國物理學家法拉第經過十年不懈的探索，在1831年第一次發現了“磁生

電”現象，并從中領悟到“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。名師點評[訓練1]如圖所示的實驗裝置中用于研究電磁感應現象的是（

B

）

A

B

C

DB解析：選項A是用來探究影響安培力大小的因素的實驗；選項B是研究電磁感應現象

的實驗，觀察導體棒在磁場中做切割磁感線運動時是否會產生感應電流；選項C是用

來探究安培力的方向與哪些因素有關的實驗；選項D是奧斯特實驗，證明通電導線周

圍存在磁場。第13頁研習任務二產生感應電流的條件合作

討論1825年，瑞士物理學家德拉里夫的助手科拉頓將一個螺線管與電流計相連。為了

避免強磁性磁鐵影響，他把電流計放在另外一個房間，用長導線把“電流表”和螺線

管連接起來。當他把磁鐵投入螺線管中后，立即跑到另一個房間去觀察（如圖）。他

在兩個房間跑來跑去，沒有觀察到電流表指針擺動。電路中有沒有產生感應電流呢？提示：科拉頓把磁鐵投入螺線管的瞬間，回路中產生感應電流，磁鐵靜止后感應

電流消失，所以當他跑到另一房間時，電流表指針早已停止了擺動。故科拉頓觀察不

到電流計指針的偏轉。教材

認知1.

實驗：探究感應電流產生的條件（1）實驗一：如圖甲所示，導體棒AB做切割磁感線運動時，線路中

?電流產

生，而導體棒AB順著磁感線運動時，線路中

電流產生。（均選填“有”或

“無”）甲有無（2）實驗二：如圖乙所示，當條形磁鐵插入或拔出線圈時，線圈中

?電流產

生，但條形磁鐵在線圈中靜止不動時，線圈中

電流產生。（均選填“有”或

“無”）乙有無（3）實驗三：如圖丙所示，將小線圈A插入大線圈B中不動，當開關S閉合或斷開

時，電流表中

電流通過；若開關S一直閉合，當改變滑動變阻器的阻值時，電

流表中

電流通過；而開關S一直閉合，滑動變阻器的滑片不動時，電流表

中

電流通過。（均選填“有”或“無”）丙有有無（4）歸納總結：實驗一中：導體棒做切割磁感線運動，回路的有效面積發生變化，從而引起了磁通量

的變化，產生了感應電流。實驗二中：磁體插入或拔出線圈時，線圈中的磁場發生變化，從而引起了磁通量的變

化，產生了感應電流。實驗三中：開關閉合、斷開或滑動變阻器的滑片移動時，小線圈A中電流變化，從而

引起穿過大線圈B的磁通量變化，產生了感應電流。三個實驗共同特點是：產生感應電流時閉合回路的磁通量都發生了變化。2.

產生感應電流的條件：只要穿過閉合導體回路的

，閉合導體

回路中就有感應電流產生。磁通量發生變化核心

歸納1.

感應電流產生的必要條件是穿過閉合電路的磁通量發生變化，所以判斷感應電流

有無時必須明確以下兩點：（1）明確電路是否為閉合電路；（2）判斷穿過回路的磁通量是否發生變化。2.

判斷電磁感應現象是否發生的一般流程（1）確定研究的回路；（2）弄清楚回路內的磁場分布，并確定該回路的磁通量Φ；

（3）磁通量變化與感應電流的產生3.

產生感應電流的常見類型（1）導線ab切割磁感線時，閉合回路產生電流（如圖甲所示）。（2）磁鐵插入和拔出線圈時，回路中產生電流（如圖乙所示）。（3）如圖丙所示，當開關S閉合或斷開瞬間，回路B中產生電流。當開關S閉合，滑

動變阻器滑片向上或向下滑動時，回路B中產生電流。研習

經典[典例2]在探究法拉第電磁感應現象實驗中，某同學將電池組、滑動變阻器、帶鐵

芯的線圈A、線圈B、電表及開關組成的部分電路已連接好了，如圖所示：（1）請用兩根導線，將電路補充完整。[答案]

（1）見解析圖[解析]

（1）將電池組、開關、滑動變阻器、線圈A

串聯成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接

線柱，再將電表與線圈B串聯成另一個回路，實物圖如

圖所示。（2）此實驗中使用的電表應是

。（填選項前的字母）A.

靈敏電流表B.

大量程的電壓表C.

倍率適宜的歐姆表[解析]（2）本實驗要使用靈敏電流表來檢測電路中是否有電流產生。A

（3）正確選擇電表和連接電路后，開始實驗探究。下列說法正確的是

?。A.

開關閉合后，線圈A插入線圈B中或從線圈B中拔出，都不會引起電表的指針偏轉B.

線圈A插入線圈B中后，在開關閉合和斷開的瞬間，電表的指針均會偏轉C.

開關閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，電表的指針不會偏轉D.

開關閉合后，只要移動滑動變阻器的滑片P，電表的指針一定會偏轉BD

[解析]（3）開關閉合后，線圈A插入線圈B中或從線圈B中拔出，穿過線圈B的磁通量

都會發生變化，都會產生感應電流，都會引起電表的指針偏轉，故A錯誤；線圈A插

入線圈B中后，在開關閉合和斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量都會發生變化，線圈B

中會產生感應電流，電表的指針均會偏轉，故B正確；開關閉合后，只要滑動變阻器

的滑片P移動，不論是加速還是勻速，穿過線圈B的磁通量都會變化，都會有感應電

流產生，電表的指針都會偏轉，故C錯誤，D正確。

（1）在閉合回路中是否產生感應電流，取決于穿過回路的磁通量是否發生變

化，而不取決于回路里是否有磁通量。

（2）磁通量發生變化，主要表現為兩種形式：一種是回路的面積不變，而

穿過回路的磁場變化從而引起磁通量發生變化，即ΔΦ＝ΔBS，回路中產生感應

電流；另一種是磁場不變，而回路面積發生變化從而引起磁通量發生變化，即

ΔΦ＝BΔS，回路中產生感應電流。閉合回路的一部分導體做切割磁感線運動產

生感應電流屬于第二種情況。名師點評[訓練2]

（多選）如圖所示，下列情況能產生感應電流的是（

BD

）

甲

乙丙BDA.

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

器接入電路的阻值解析：導體棒順著磁感線運動，沒有切割磁感線，穿過閉合回路的磁通量沒有發生變

化，無感應電流，故選項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，都產生感應電流，故選項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，線圈中不產

生感應電流，故選項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，產生

感應電流，故選項D正確。第27頁研習任務三感應電流產生條件的理解核心

歸納1.

判斷有無感應電流時必須明確的關鍵點（1）觀察導體回路是否閉合；（2）判斷穿過回路的磁通量是否發生變化。2.

判斷有無感應電流的方法和注意事項（1）能否產生感應電流，取決于穿過閉合導體回路的磁通量是否發生變化，而不是

磁通量的大小。（2）閉合回路的部分導體做切割磁感線運動是引起回路磁通量變化的具體形式之

一。但閉合回路的部分導體做切割磁感線運動時，不一定總會引起閉合回路的磁通量

變化。如圖所示，矩形線框abcd在范圍足夠大的勻強磁場中，在垂直磁場的平面內向

右平動，雖然ad、bc邊都切割磁感線，但磁場穿過回路abcd的磁通量沒有變化，因而

沒有產生感應電流。（3）可充分利用磁感線進行定性判斷，即通過觀察穿過閉合導體回路的磁感線的條

數是否變化來判斷某過程中磁通量是否變化。（4）對于立體圖的磁通量變化情況，要先轉化為平面圖，再分析磁感線的分布及變

化情況。研習

經典[典例3]

（多選）下圖中能產生感應電流的是（

BD

）BD[解析]

A選項中，電路沒有閉合，無感應電流；B選項中，閉合回路的面積增大，通

過閉合回路的磁通量增大，有感應電流；C選項中，穿過圓環的磁感線相互抵消，磁

通量恒為零，無感應電流；D選項中，穿過閉合回路的磁通量減小，有感應電流，故

選BD。[訓練3]如圖所示的裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質閉合

線圈A中不產生感應電流的是（

B

）A.

開關S接通的瞬間B.

開關S接通后，電路中電流穩定時C.

開關S接通后，滑動變阻器滑片滑動時D.

開關S斷開的瞬間B解析：將開關突然接通的瞬間，螺線管產生的磁場從無到有，穿過銅質閉合線圈A的

磁通量增大，產生感應電流，故A不符合題意；螺線管中通以恒定的電流時，螺線管

產生恒定的磁場，穿過銅質閉合線圈A的磁通量不變，沒有感應電流產生，故B符合

題意；接通后，使滑動變阻器的滑片滑動時，回路中電流變化，螺線管產生的磁場變

化，穿過銅質閉合線圈A的磁通量變化，產生感應電流，故C不符合題意；將開關突

然斷開的瞬間，螺線管產生的磁場從有到無，穿過銅質閉合線圈A的磁通量減小，產

生感應電流，故D不符合題意。第34頁課后提素養基礎

題組1.

思維辨析（1）閉合電路中只要有磁通量，就有感應電流產生。

（

×

）（2）穿過閉合電路的磁通量發生變化，電路中不一定有感應電流。（

×

）（3）線框不閉合時，即使穿過線框的磁通量發生變化，線框中也沒有感應電流產

生。

（

√

）（4）當導體做切割磁感線運動時，導體中一定產生感應電流。

（

×

）××√×2.

下列現象中屬于電磁感應現象的是（

B

）A.

磁場對電流產生力的作用B.

變化的磁場使閉合電路中產生電流C.

插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D.

電流周圍產生磁場解析：電磁感應現象指的是處在變化的磁場中的閉合回路中產生電流的現象，選項B

正確。B3.

（多選）如圖所示，是一水平放置的矩形線圈abcd，在細長的磁體的N極附近豎直

下落，整個下落過程中線圈保持水平，由圖中的位置A經過位置B到位置C，這三個位

置都靠得很近且位置B剛好在磁體的中心軸線上。在這個過程中，下列說法正確的是

（

BC

）A.

由位置A到位置B，線圈內不產生感應電流B.

由位置A到位置B，線圈內產生感應電流C.

由位置B到位置C，線圈內產生感應電流D.

由位置B到位置C，線圈內不產生感應電流BC解析：如圖所示，作出線圈下落過程示意圖，由圖可知，從位置

A到位置B的過程中，從線圈下面向上穿過線圈的磁通量減少（B

位置時為0）；而從位置B到位置C時，從線圈上面向下穿過線圈

的磁通量增加，故由位置A到位置B和由位置B到位置C的兩個過

程中，穿過線圈的磁通量都發生變化，線圈中都會產生感應電

流，故B、C正確，A、D錯誤。中檔

題組1.

（多選）磁帶錄音機應用了電磁感應現象，如圖甲、乙所示分別是錄音機的錄、

放原理圖。由圖可知，以下說法正確的是（

BD

）甲

乙A.

錄音機錄音時利用了電磁感應原理，放音時利用了電流的磁效應B.

錄音機放音時，變化的磁場在靜止的線圈內激發起感應電流C.

錄音機放音時，線圈中變化的電流在磁頭縫隙中產生變化的磁場D.

錄音機錄音時，線圈中變化的電流在磁頭縫隙中產生變化的磁場BD解析：錄音時是電生磁，利用了電流的磁效應，放音時是磁生電，利用了電磁感應原

理，A錯誤；錄音時，聲音先轉變成強弱變化的電流，這樣的電流通過錄音磁頭，產

生了強弱變化的磁場，磁帶劃過磁頭時，磁帶上的小顆粒被強弱不同的磁場磁化，于

是記錄了一連串有關磁性變化的信息；放音時，磁帶貼著放音磁頭運動，被磁化的小

顆粒產生的強弱變化的磁場使放音磁頭中產生強弱變化的感應電流，電流經放大后使

揚聲器發聲，這便“讀”出了磁帶中記錄的信息，故B、D正確，C錯誤。2.

如圖所示，閉合圓導線圈平行地放置在勻強磁場中，其中ac、bd分別是平行、垂

直于磁場方向的兩直徑。試分析線圈做以下哪種運動時能產生感應電流（

D

）A.

使線圈在其平面內平動或轉動B.

使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動C.

使線圈以ac為軸轉動D.

使線圈以bd為軸稍做轉動D解析：線圈在勻強磁場中運動，磁感應強度B為定值，由ΔФ＝B·ΔS知：只要回路中相

對磁場的正對面積改變量ΔS≠0，則磁通量一定要改變，回路中一定有感應電流產

生。當線圈在紙面內平動或轉動時，線圈相對磁場的正對面積始終為零，因此ΔS＝

0，因而無感應電流產生，A錯誤；當線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動時，同樣

ΔS＝0，因而無感應電流產生，B錯誤；當線圈以ac為軸轉動時，線圈相對磁場的正

對面積改變量ΔS仍為零，回路中仍無感應電流，C錯誤；當線圈以bd為軸稍做轉動

時，線圈相對磁場的正對面積發生了改變，因此在回路中產生了感應電流，D正確。3.

（多選）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，下列各種情況中銅環A中有感應電流

的是（

BCD

）A.

線圈中通以恒定的電流B.

通電過程中，使變阻器的滑片P做勻速移動C.

通電過程中，使變阻器的滑片P做加速移動D.

將開關突然斷開的瞬間BCD解析：線圈中通以恒定的電流，銅環A中磁通量不變，銅環A中沒有感應電流，A錯

誤；變阻器的滑片P做勻速、加速移動時，線圈中電流變化，銅環A中磁通量發生變

化，銅環A中有感應電流，B、C正確；將開關突然斷開的瞬間，線圈中電流變為零，

銅環A中磁通量發生變化，銅環A中有感應電流，D正確。4.

如圖所示，一有界勻強磁場的寬度為d0，一個邊長為l的正方形導線框abcd以速度v

勻速通過磁場區域。若d0＞l，線框平面與磁場方向垂直且有兩條邊與磁場邊界平行，

則線框穿過磁場的過程中，線框中不產生感應電流的時間應等于（

C

）C

第45頁課時作業1.

（多選）某實驗小組利用如圖所示裝置，探究感應電流的產生條件。圖中A是螺線

管，條形磁鐵的S極置于螺線管內，磁鐵保持靜止狀態，B為靈敏電流計，開關S處于

斷開狀態，電路連接和各儀器均正常。下列關于實驗現象的說法正確的是

（

BCD

）A.

開關S閉合前，通過螺線管的磁通量為零B.

開關S閉合瞬間，通過螺線管的磁通量不變C.

開關S閉合瞬間，靈敏電流計指針不發生偏轉D.

開關S閉合，抽出磁鐵過程中，靈敏電流計指針發生偏轉BCD[基礎訓練]12345678910112.

（多選）如圖所示，線框ABCD從有界的勻強磁場區域穿過，下列說法正確的是

（

AC

）A.

進入勻強磁場區域的過程中，線框ABCD中有感應電流B.

在勻強磁場中加速運動時，線框ABCD中有感應電流C.

在勻強磁場中勻速運動時，線框ABCD中沒有感應電流D.

離開勻強磁場區域的過程中，線框ABCD中沒有感應電流解析：線框ABCD在進入和離開勻強磁場區域時，穿過線框的磁通量發生變化，

線框ABCD中有感應電流，選項A正確，D錯誤；線框ABCD在勻強磁場中運動

時，無論加速還是勻速，磁通量都沒發生變化，線框ABCD中沒有感應電流，選

項C正確，D錯誤。AC12345678910113.

如圖所示，在正方形線框的內部有一條形磁鐵，線框與磁鐵在同一平面內，兩者

有共同的中心軸線OO'，下列說法中正確的是（

D

）A.

當磁鐵向紙面外平移時，線框中產生感應電流B.

當磁鐵向上平移時，線框中產生感應電流C.

當磁鐵向下平移時，線框中產生感應電流D.

當磁鐵N極向紙外、S極向紙里繞OO'軸轉動時，線框中產生感應

電流解析：A、B、C錯：三種情況下，穿過線框的磁通量為零，不產生感應電流。D對：

圖示時刻穿過正方形線框的磁通量為零，當N極向紙外、S極向紙里繞OO'軸轉動時，

通過線框的磁通量增大，則線框中產生感應電流。D12345678910114.

（多選）如圖所示情形線圈或線框中有感應電流產生的是（

AD

）AD12345678910115.

如圖所示，在勻強磁場中做各種運動的矩形線框，能產生感應電流的是（

B

）

甲

乙丙

丁BA.

圖甲中矩形線框向右加速運動B.

圖乙中矩形線框以OO'為軸勻速轉動C.

圖丙中矩形線框以OO'為軸勻速轉動D.

圖丁中矩形線框斜向上運動1234567891011解析：題圖甲中線框中的磁通量不發生變化，故沒有感應電流，選項A錯誤；題圖乙

中線圈轉動過程中線框中的磁通量發生變化，有感應電流產生，選項B正確；題圖丙

中線框平面與磁感線始終平行，磁通量始終為零，故沒有感應電流產生，選項C錯

誤；題圖丁中線框平面與磁感線始終平行，磁通量始終為零，故沒有感應電流產生，

選項D錯誤。12345678910116.

在“探究電磁感應的產生條件”實驗中，實驗連線后如圖所示。（1）接通電源，閉合開關，G表指針會向左有較大的偏轉，幾秒后G表指針停在中間

不動。將滑動變阻器的滑片迅速向右滑動時，G表指針

（填“不動”“右

偏”“左偏”或“不停振動”）；迅速抽出鐵芯時，G表指針

（填“不

動”“右偏”“左偏”或“不停振動”）。左偏右偏1234567891011解析（1）由題意，磁通量增加，G表指針左偏；將滑動變阻器的滑片迅速向右滑動

時，接入電路中的阻值減小，回路電流變大，磁通量增加，故感應電流使G表指針左

偏；迅速抽出鐵芯時，磁通量減小，產生的感應電流方向與上述方向相反，則G表指

針右偏。1234567891011（2）斷開開關和電源，將鐵芯重新插入內線圈中，把直流輸出改為交流輸出，其他

均不變。接通電源，閉合開關，G表指針

（填“不動”“右偏”“左

偏”或“不停振動”）。解析（2）斷開開關和電源，將鐵芯重新插入內線圈中，把直流輸出改為交流輸出，

其他均不變。接通電源，閉合開關，由于穿過線圈的磁通量大小方向都不斷變化，在

線圈A中產生的感應電流大小方向不斷變化，則G表指針不停振動。不停振動1234567891011[能力提升]7.

如圖所示，一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內，螺線管的中心軸線恰和線圈的

一條直徑MN重合。要使線圈a中產生感應電流，可采用的方法有（

D

）A.

使通電螺線管中的電流發生變化B.

使螺線管繞垂直于線圈平面且過線圈圓心的軸轉動C.

使線圈a以MN為軸轉動D.

使線圈繞垂直于MN的直徑轉動解析：A、B、C錯：在A、B、C項所述的三種情況中，穿過線圈a的磁通量始終為

零，因此不產生感應電流。D對：當線圈繞垂直于MN的直徑轉動時，穿過線圈的磁

通量發生變化，會產生感應電流。D12345678910118.

（多選）如圖所示，A為多匝線圈，與開關、滑動變阻器相連后接入M、N間的交

流電源，B為一接有小燈泡的閉合多匝線圈，下列關于小燈泡發光情況的說法正確的

是（

AB

）A.

閉合開關后小燈泡可能發光B.

若閉合開關后小燈泡發光，再將B線圈靠近A，則小燈泡更亮C.

閉合開關瞬間，小燈泡才能發光D.

若閉合開關后小燈泡不發光，將滑動變阻器滑片左移后，小燈泡可能會發光AB1234567891011解析：A對：因回路接入的是交流電，所以當開關閉合后，線圈A中有變化的電流，

產生變化的磁場，所以通過線圈B的磁通量變化，回路中有感應電流，小燈泡可能發

光。B對：若閉合開關后小燈泡發光，再將B線圈靠近A，穿過B的磁通量變化更劇

烈，產生的電流更大，所以小燈泡會更亮。C錯：因回路接入的是交流電，閉合開關

后，線圈B仍能產生感應電流。