高中物理新教材必修318 A电磁感应现象及应用 基础版.pdf

电磁感应现象及应用

知识点：电磁感应现象及应用

一、划时代的发现

1．丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示

了电现象与磁现象之间存在密切联系．

2．英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电

磁感应．产生的电流叫作感应电流．

二、感应电流的产生条件

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．

技巧点拨

一、磁通量的变化

磁通量的变化大致可分为以下几种情况：

(1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示．

(2)有效面积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和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．

二、感应电流产生的条件

1．实验：探究感应电流产生的条件

(1)如下图所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体AB顺着

磁感线运动时，线路中________电流产生．(均选填“有”或“无”)

(2)如下图所示，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”)

(3)如下图所示，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；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过．(均

选填“有”或“无”)

(4)归纳总结：

实验一中：导体棒切割磁感线运动，回路面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了

感应电流．

实验二中：磁铁插入或拔出线圈时，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、滑动变阻器的滑动触头移动时，A线圈中电流变化，从而引起

穿过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．

答案(1)有无(2)有无(3)有有无

2．感应电流产生条件的理解

不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反

之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变

化．

例题精练

1．（舟山期末）随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，手

机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题．在不久的将来各大公共场所都

会装有这种设备，用户可以随时进行无线充电，十分便捷．如图所示，电磁感应式无线

充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收装置上的线圈，利用产生的

磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线

圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（）

A．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变

B．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化

C．送电线圈和受电线圈无法通过互感实现能量传递

D．由于手机和基座没有导线连接，所以传递能量没有损失

【分析】明确无线充电原理，根据麦克斯韦电磁场理论分析磁场是否变化；无线充电器

是通过线圈进行能量耦合实现能量的传递，无线充电器的优点之一是不用传统的充电线

连接到需要充电的终端设备上的充电器，但充电过程中有电能量损失。

【解答】解：AB、由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线

圈中电流产生的磁场呈周期性变化，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受

电线圈中感应电流仍是正弦交流电，产生的磁场也是周期性变化的，故A错误，B正确；

C、无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传

递，故C错误；

D、无线充电器的优点之一是不用传统的充电线连接到需要充电的终端设备上的充电器，

但充电过程中由于存在电磁泄露，故仍有电能量损失，故D错误。

故选：B。

【点评】此题考查电磁感应与生活实际相结合，明白电磁感应的原理，然后分析无线充

电的技术原理，能够根据麦克斯韦电磁场理论进行分析。

2．（滨海新区模拟）如今共享单车随处可见，与大多山地自行车相比，共享单车具有以下特

点：质量更小更轻便；科技含量更高，携带GPS模块和SIM卡便