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課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十三） 電磁感應(yīng)現(xiàn)象
A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合
1．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)，使整個(gè)科學(xué)界受到了極大的震動(dòng)，通過(guò)對(duì)電流磁效應(yīng)的逆向思維，人們提出的問(wèn)題是(　　)
A．電流具有熱效應(yīng) B．電流具有磁效應(yīng)
C．磁能生電 D．磁體具有磁化效應(yīng)
解析：選C　電流的磁效應(yīng)說(shuō)明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，逆向考慮應(yīng)該是“磁能生電”，C正確。
2. [多選]下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象只是一種偶然
B．其他人在研究過(guò)程中沒(méi)有收獲是因?yàn)闆](méi)有窮追到底
C．科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些“信念”，在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中起著重要作用
D．成功屬于堅(jiān)持不懈的有心人
解析：選BCD　法拉第和其他同時(shí)代從事電磁感應(yīng)研究的科學(xué)家有著共同的信念：自然界應(yīng)該是和諧統(tǒng)一的。正因?yàn)樵谶@種信念影響下從事研究，才在科學(xué)上有所發(fā)現(xiàn)，但有些人往往沒(méi)有窮追到底，所以沒(méi)能取得最后的成功，故B、C正確；法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)除了有堅(jiān)定的信念，同時(shí)還具有踏實(shí)、客觀的科學(xué)態(tài)度，十年堅(jiān)持不懈的努力，終于取得了重大突破，所以A錯(cuò)誤，D正確。
3．關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．閉合線圈放在變化的磁場(chǎng)中，必然有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B．閉合正方形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直磁感線運(yùn)動(dòng)，必然產(chǎn)生感應(yīng)電流
C．穿過(guò)閉合線圈的磁通量變化時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流
D．只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生
解析：選C　產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：(1)閉合電路；(2)磁通量Φ發(fā)生變化，兩個(gè)條件缺一不可。
4．(2024·廣東1月學(xué)考)(多選)1831年8月29日，法拉第利用如圖所示的裝置發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其中導(dǎo)線EF南北放置。下列說(shuō)法正確的有(　　)
A．閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B．閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
解析：選AC　閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，右邊線圈有了電流，使得通過(guò)左邊線圈的磁通量增加，則導(dǎo)線EF有感應(yīng)電流流過(guò)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，右邊線圈電流減小為0，使得通過(guò)左邊線圈的磁通量減小，則導(dǎo)線EF有感應(yīng)電流流過(guò)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤。
5.一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置，平面abcd與豎直方向成θ角，且磁感線與線圈abcd在豎直方向的投影垂直。將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°角，則穿過(guò)線圈平面的磁通量的變化量為(　　)
A．0 B．2BS
C．2BScos θ D．2BSsin θ
解析：選C　設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)前穿過(guò)線圈的磁通量為－BScos θ，將線圈平面abcd繞ad軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°角后，磁感線從線圈的另一面穿過(guò)，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為BScos θ，所以穿過(guò)線圈平面的磁通量的變化量為2BScos θ。
6．[多選]如圖所示裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合圓環(huán)A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
A．開(kāi)關(guān)S接通的瞬間
B．開(kāi)關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時(shí)
C．開(kāi)關(guān)S接通后，滑動(dòng)變阻器觸頭滑動(dòng)的瞬間
D．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間
解析：選ACD　將開(kāi)關(guān)S突然接通的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)從無(wú)到有，穿過(guò)銅環(huán)A的磁通量增大，銅環(huán)A中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；線圈中通以恒定的電流時(shí)，線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穿過(guò)銅環(huán)A的磁通量不變，銅環(huán)A中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的觸頭滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，穿過(guò)銅環(huán)A的磁通量變化，銅環(huán)A中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；將開(kāi)關(guān)S突然斷開(kāi)的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)從有到無(wú)，穿過(guò)銅環(huán)A的磁通量減小，銅環(huán)A中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。
7．一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
解析：選C　保持閉合矩形導(dǎo)線框平面始終與磁感線垂直，閉合矩形導(dǎo)線框在磁場(chǎng)中沿著磁感線運(yùn)動(dòng)，磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；保持線框平面始終與磁感線垂直，閉合矩形導(dǎo)線框在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)，磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；閉合矩形導(dǎo)線框在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，其磁通量變化，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C正確；保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中向左運(yùn)動(dòng)，磁通量一直為零，故磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
8．為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，如圖給出了必備的實(shí)驗(yàn)儀器。
(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。
(2)正確連接實(shí)驗(yàn)電路后，在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。開(kāi)關(guān)閉合后，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，靈敏電流計(jì)的指針________偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針________偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。
解析：(1)A線圈與滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)構(gòu)成閉合電路，B線圈與靈敏電流計(jì)連接構(gòu)成回路。
(2)移動(dòng)變阻器的滑片和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)都會(huì)導(dǎo)致B線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而使B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而讓靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
答案：(1)如圖所示　(2)發(fā)生　發(fā)生
B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新
9.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)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(yùn)動(dòng)。音頻電流通入線圈中，線圈會(huì)左右移動(dòng)，與線圈連接的紙盒也隨著線圈振動(dòng)而發(fā)聲。這樣的揚(yáng)聲器也可以當(dāng)話筒使用。關(guān)于其兩種應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．作為揚(yáng)聲器使用，其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B．作為揚(yáng)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(duì)紙盒講話時(shí)線圈中會(huì)產(chǎn)生恒定電流
D．作為話筒使用，人對(duì)紙盒講話時(shí)線圈受磁場(chǎng)力帶動(dòng)紙盒運(yùn)動(dòng)
解析：選B　作為揚(yáng)聲器使用，是線圈中變化的電流在磁場(chǎng)作用下，帶動(dòng)紙盒隨著線圈振動(dòng)而發(fā)聲，說(shuō)明磁場(chǎng)力是變化的，即電流是變化的，A錯(cuò)誤，B正確；作為話筒使用，人對(duì)紙盒講話時(shí)，紙盒帶動(dòng)線圈切割磁感線，產(chǎn)生變化的電流，C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。
10．[多選]如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，在一個(gè)足夠大的磁鐵形成的豎直向下的磁場(chǎng)中，如果導(dǎo)體棒AB沿水平方向前后運(yùn)動(dòng)速度的大小為v1，兩磁極沿水平方向前后運(yùn)動(dòng)速度的大小為v2，則(　　)
A．當(dāng)v1＝v2，且方向相同時(shí)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
B．當(dāng)v1＝v2，且方向相反時(shí)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
C．當(dāng)v1≠v2時(shí)，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
D．當(dāng)v2＝0時(shí)，v1的方向改為與磁感線的夾角為θ，且0°<θ<90°，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
解析：選BCD　當(dāng)v1＝v2，且方向相同時(shí)，導(dǎo)體棒和磁鐵無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒AB不切割磁感線，回路中無(wú)感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；當(dāng)v1＝v2，且方向相反時(shí)，則導(dǎo)體棒AB切割磁感線，穿過(guò)回路的磁通量變大或變小，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B正確；當(dāng)v1≠v2時(shí)，無(wú)論方向相同或相反，導(dǎo)體棒和磁鐵都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)回路的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C正確；當(dāng)v2＝0，v1的方向與磁感線的夾角0°<θ<90°時(shí)，v1有垂直磁感線方向的分量，即導(dǎo)體棒AB仍在切割磁感線，穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D正確。
11.如圖所示，在條形磁鐵的外面套著一個(gè)閉合金屬?gòu)椈删€圈P，現(xiàn)用力向四周拉彈簧線圈，使線圈包圍的面積變大，則下列關(guān)于穿過(guò)彈簧線圈磁通量的變化以及線圈中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生的說(shuō)法正確的是(　　)
A．磁通量增大，有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B．磁通量增大，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生
C．磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生
D．磁通量減小，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生
解析：選C　線圈內(nèi)部磁感線的分布如圖所示(從上向下看)。由于垂直紙面向外和垂直紙面向里的磁感線要相互抵消一部分，當(dāng)彈簧線圈P的面積擴(kuò)大時(shí)，垂直紙面向里的磁感線條數(shù)增加，而垂直紙面向外的磁感線條數(shù)是一定的，故磁通量將減小，回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C正確。
12.[多選]如圖所示，線圈abcd在磁場(chǎng)區(qū)域ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生(　　)
A．把線圈變成圓形(周長(zhǎng)不變)
B．使線圈在磁場(chǎng)中加速平移
C．使磁場(chǎng)增強(qiáng)或減弱
D．使線圈以過(guò)ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)
解析：選ACD　選項(xiàng)A中，線圈的面積變化，磁通量變化，故A正確；選項(xiàng)B中，無(wú)論線圈在磁場(chǎng)中勻速還是加速平移，磁通量都不變，故B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C、D中，線圈中的磁通量發(fā)生變化，故C、D正確。
13．[多選]如圖所示，下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
A．如圖甲所示，導(dǎo)體棒AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)
B．如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí)
C．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開(kāi)關(guān)S一直接通時(shí)
D．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開(kāi)關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)
解析：選BD　題圖甲中導(dǎo)體棒順著磁感線運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)閉合電路的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A不符合題意；題圖乙中條形磁鐵插入線圈時(shí)線圈中的磁通量增加，拔出線圈時(shí)線圈中的磁通量減少，都有感應(yīng)電流，故選項(xiàng)B符合題意；題圖丙中開(kāi)關(guān)S一直接通，回路中為恒定電流，螺線管A產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定，螺線管B中的磁通量無(wú)變化，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)C不符合題意；題圖丙中開(kāi)關(guān)S接通，滑動(dòng)變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化，螺線管A的磁場(chǎng)發(fā)生變化，螺線管B中磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)D符合題意。
14．如圖所示，線圈Ⅰ與電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，線圈Ⅱ與電流計(jì) 相連，線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個(gè)鐵芯上，在下列情況下，電流計(jì) 中是否有示數(shù)？
(1)開(kāi)關(guān)閉合瞬間；
(2)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后；
(3)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片；
(4)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間。
解析：(1)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，線圈Ⅰ中電流從無(wú)到有，電流的磁場(chǎng)也是從無(wú)到有，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也從無(wú)到有，線圈Ⅱ中磁通量發(fā)生變化，因此線圈Ⅱ中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，電流計(jì) 有示數(shù)。
(2)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，線圈Ⅰ中電流恒定不變，電流的磁場(chǎng)也不變，此時(shí)線圈Ⅱ中雖有磁通量穿過(guò)，但磁通量恒定不發(fā)生變化，則線圈Ⅱ中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì) 無(wú)示數(shù)。
(3)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變化，線圈Ⅰ中電流也變化，電流形成的磁場(chǎng)也發(fā)生變化，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化，因此線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì) 有示數(shù)。
(4)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，線圈Ⅰ中電流從有到無(wú)，電流的磁場(chǎng)也從有到無(wú)，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也是從有到無(wú)，因此，線圈Ⅱ中磁通量也發(fā)生了變化，線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì) 有示數(shù)。
答案：(1)有　(2)無(wú)　(3)有　(4)有
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第三節(jié)　電磁感應(yīng)現(xiàn)象
核心素養(yǎng)點(diǎn)擊
物理觀念 了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
科學(xué)探究 通過(guò)探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的實(shí)驗(yàn)，知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件
科學(xué)態(tài)度
與責(zé)任 (1)了解法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重大意義
(2)了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的歷史過(guò)程，體會(huì)科學(xué)家探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
填一填
(1)電磁感應(yīng)。
法拉第把他發(fā)現(xiàn)的磁生電的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流叫作__________。
(2)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的意義。
①使人們對(duì)電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加完善，宣告了_______作為一門(mén)統(tǒng)一學(xué)科的誕生。
②使人們找到了_______的條件，開(kāi)辟了人類的電氣化時(shí)代。
感應(yīng)電流
電磁學(xué)
磁生電
二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
1．填一填
(1)探究導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程是否產(chǎn)生電流(如圖所示)：
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(有無(wú)電流) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
導(dǎo)體棒平行磁感線運(yùn)動(dòng) ____ 閉合回路包圍的面積_____時(shí)，回路中有感應(yīng)電流；包圍的面積_____時(shí)，回路中無(wú)感應(yīng)電流
導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng) ____
無(wú)
有
變化
不變
(2)探究磁鐵在通電螺線管中運(yùn)動(dòng)過(guò)程是否產(chǎn)生電流(如圖所示)：
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(有無(wú)電流) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
N(或S)極插入螺線管 _____ 螺線管中的磁場(chǎng)_____時(shí)，螺線管中有感應(yīng)電流；螺線管中的磁場(chǎng)_____時(shí)，螺線管中無(wú)感應(yīng)電流
N(或S)極停在螺線管中 _____
N(或S)極從螺線管中抽出 _____
有
無(wú)
有
變化
不變
(3)模擬法拉第的實(shí)驗(yàn)(如圖所示)：
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(線圈B中有無(wú)電流) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
開(kāi)關(guān)閉合瞬間 ____ 線圈B中磁場(chǎng)______時(shí)，線圈B中有感應(yīng)電流；線圈B中磁場(chǎng)_____時(shí)，線圈B中無(wú)感應(yīng)電流
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間 ____
開(kāi)關(guān)保持閉合，滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng) ____
開(kāi)關(guān)保持閉合，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 ____
有
有
無(wú)
有
變化
不變
(4)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：只要穿過(guò)閉合回路的________發(fā)生變化，閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
2．判一判
(1)穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。 ( )
(2)閉合線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。 ( )
(3)閉合線圈和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。 ( )
磁通量
√
×
√
3．想一想
如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合的瞬間，電流表指針是否擺動(dòng)？開(kāi)關(guān)閉合后電路不變，電流表指針是否擺動(dòng)？迅速調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表指針是否擺動(dòng)？
提示：開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合瞬間，線圈A中電流從無(wú)到有，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，穿過(guò)B的磁通量增大，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針擺動(dòng)，開(kāi)關(guān)閉合后電路不變，穿過(guò)B的磁通量不變，B中無(wú)感應(yīng)電流，電流表指針不擺動(dòng)。迅速調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，A中電流發(fā)生變化，穿過(guò)B的磁通量變化，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針擺動(dòng)。
三、電磁感應(yīng)的應(yīng)用
填一填
(1)汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)。
①ABS系統(tǒng)的作用：為了防止汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，因車(chē)輪被抱死，從而發(fā)生側(cè)滑。
②ABS系統(tǒng)的組成：由輪速________、電子控制模塊和電磁閥組成。其中___________是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象測(cè)量車(chē)輪轉(zhuǎn)速的。
(2)無(wú)線充電技術(shù)：又稱為_(kāi)_________感應(yīng)充電，是利用供電設(shè)備直接將_____傳送給用電器的技術(shù)。具有_____、耐用、方便等特點(diǎn)，還可應(yīng)用于_________。
傳感器
輪速傳感器
非接觸式
電能
安全
生物醫(yī)療
探究(一)　　實(shí)驗(yàn)：探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
[重難釋解]
1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件
(1)電路必須是閉合電路。
(2)穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化。
2．對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的理解
(1)不論用什么方法，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(2)在閉合電路中有磁通量但不變化，即使磁場(chǎng)很強(qiáng)，磁通量很大，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(3)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可以歸納為兩個(gè)：一個(gè)是電路本身的屬性，即電路必須是閉合的；另一個(gè)是穿過(guò)電路的磁通量必須發(fā)生變化。
3．理解導(dǎo)體棒切割磁感線的方法
(1)導(dǎo)體是否將磁感線“割斷”，如果沒(méi)有“割斷”就不能說(shuō)切割。如圖所示，甲、乙兩圖中，導(dǎo)體都切割磁感線，而圖丙中，導(dǎo)體沒(méi)有切割磁感線。
(2)即使導(dǎo)體“切割”了磁感線，也不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。如圖所示，對(duì)于圖甲，盡管導(dǎo)體“切割”了磁感線(勻強(qiáng)磁場(chǎng))，但穿過(guò)閉合線框的磁通量并沒(méi)有發(fā)生變化，沒(méi)有感應(yīng)電流；對(duì)于圖乙，導(dǎo)體框的一部分導(dǎo)體“切割”了磁感線，穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)越來(lái)越少，線框中有感應(yīng)電流；對(duì)于圖丙，閉合導(dǎo)體回路在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，切割了磁感線，同時(shí)穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)減少，線框中有感應(yīng)電流。
探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實(shí)驗(yàn)步驟如圖甲、乙、丙所示。
(1)本實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)觀察____________來(lái)判斷電路中是否有感應(yīng)電流。
(2)通過(guò)比較圖甲和丙可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個(gè)條件是電路要________；通過(guò)比較圖________可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個(gè)條件是導(dǎo)體要在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。
(3)若圖甲中AB棒不動(dòng)，磁鐵左右水平運(yùn)動(dòng)，電路________(選填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流。
(4)在產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)中，將________能轉(zhuǎn)化為電能，生活中的________機(jī)就是根據(jù)上述原理工作的。
解析：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)，來(lái)確定電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(2)甲電路是閉合電路，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。丙電路是斷開(kāi)的，電流表的指針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流。由此可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個(gè)條件是電路要閉合。另一個(gè)條件是導(dǎo)體要在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，甲實(shí)驗(yàn)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，乙實(shí)驗(yàn)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)不切割磁感線，由此比較可以確定要選用甲圖和乙圖。
(3)在甲圖中，電路是閉合的，若AB棒不動(dòng)，磁體運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性可以確定，AB棒也做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，具備了感應(yīng)電流產(chǎn)生的兩個(gè)條件，所以電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(4)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，消耗了機(jī)械能，得到了電能，利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)。
答案：(1)電流表指針是否偏轉(zhuǎn)　(2)閉合　甲和乙
(3)有　(4)機(jī)械　發(fā)電
[素養(yǎng)訓(xùn)練]
1．[多選]下圖均為閉合線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)判斷能產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況 (　　)
解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，A、B沒(méi)有磁通量的變化，所以沒(méi)有感應(yīng)電流，C、D是閉合回路，同時(shí)磁通量發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流。
答案：CD
2．如圖是某興趣小組研究磁生電現(xiàn)象所需的器材。
請(qǐng)你協(xié)助該小組完成如下工作，用實(shí)線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈B連接成副線圈回路，并列舉出在實(shí)驗(yàn)中改變副線圈回路磁通量，使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種方式：
①__________________________________________________________________；
②__________________________________________________________________；
③__________________________________________________________________。
解析：實(shí)物連接如圖所示；使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的方式有：①將原線圈A插入副線圈B中，合上(或斷開(kāi))開(kāi)關(guān)瞬間；②合上開(kāi)關(guān)后，將原線圈A插入副線圈B中或從副線圈B中抽出；③合上開(kāi)關(guān)，將原線圈A插入副線圈B后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。
答案：見(jiàn)解析
探究(二)　　感應(yīng)電流有無(wú)的判斷
[問(wèn)題驅(qū)動(dòng)]
如圖，甲圖中磁鐵下方有一個(gè)閉合線圈，乙圖中通電導(dǎo)線右側(cè)有一個(gè)閉合線框。
(1)甲圖中，線圈不動(dòng)，磁鐵向下靠近線圈時(shí)，線圈中有無(wú)感應(yīng)電流？
提示：線圈中磁通量增大，有感應(yīng)電流。
(2)乙圖中，通電導(dǎo)線中的電流減小時(shí)，線框中有無(wú)感應(yīng)電流？
提示：線框中磁通量減小，有感應(yīng)電流。
[重難釋解]
判斷有無(wú)感應(yīng)電流的基本步驟
(1)明確所研究的電路是否為閉合電路。
(2)分析最初狀態(tài)穿過(guò)電路的磁通量情況。
(3)根據(jù)相關(guān)量變化的情況分析穿過(guò)閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化，常見(jiàn)的情況有以下幾種：
①磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，線圈面積S發(fā)生變化，例如閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)。
②線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化，例如線圈與磁體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)或者磁場(chǎng)是由通電螺線管產(chǎn)生而螺線管中的電流變化時(shí)。
③磁感應(yīng)強(qiáng)度B和線圈面積S同時(shí)發(fā)生變化，此時(shí)可由ΔΦ＝Φ1－Φ0計(jì)算并判斷磁通量是否發(fā)生變化。
④線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B也不變，但二者之間的夾角發(fā)生變化，例如線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。
如圖所示，矩形線框abcd由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流且磁通量逐漸變大，則線框的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是 (　　)
A．向右平動(dòng)(ad邊還沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng))
B．向上平動(dòng)(ab邊還沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng))
C．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊還沒(méi)有轉(zhuǎn)入磁場(chǎng))
D．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)角不超過(guò)90°)
解析：選項(xiàng)A和D所描述的情況，線框在磁場(chǎng)中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S變小)，穿過(guò)線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項(xiàng)B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。D中磁通量的大小變小。
答案：A
如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框，初始位置線框
與磁感線平行，則在下列四種情況下，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是
(　　)
A．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)
B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)
C．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)
D．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng)
解析：四種情況中初始位置線框均與磁感線平行，磁通量為零，按A、B、D三種情況線框運(yùn)動(dòng)后，線框仍與磁感線平行，磁通量保持為零不變，線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C中線框轉(zhuǎn)動(dòng)后，穿過(guò)線框的磁通量不斷發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流，C項(xiàng)正確。
答案：C
判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)磁通量有變化，但回路沒(méi)閉合，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(2)閉合回路切割磁感線，但磁通量沒(méi)變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(3)初末位置磁通量相同，但過(guò)程中閉合回路磁通量有變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(4)線圈有正反兩面，磁感線穿過(guò)的方向不同，磁通量不同，產(chǎn)生感應(yīng)電流。
[素養(yǎng)訓(xùn)練]
1．(2024·廣東1月學(xué)考)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)閉合矩形導(dǎo)線框，保持線框平面與磁場(chǎng)垂直，下列過(guò)程能使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
A．將線框在磁場(chǎng)內(nèi)左右移動(dòng)
B．將線框在磁場(chǎng)內(nèi)上下移動(dòng)
C．將線框在磁場(chǎng)內(nèi)前后移動(dòng)
D．將線框從磁場(chǎng)內(nèi)移出磁場(chǎng)
解析：將線框在磁場(chǎng)內(nèi)左右移動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量不變，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；將線框在磁場(chǎng)內(nèi)上下移動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量不變，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；將線框在磁場(chǎng)內(nèi)前后移動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量不變，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；將線框從磁場(chǎng)內(nèi)移出磁場(chǎng)，穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。
答案：D
2．某小組用圖所示電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。開(kāi)關(guān)閉合后，下列情形中，不會(huì)使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是(　　)
A．線圈P靜止于線圈Q中
B．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片
C．將線圈P從線圈Q中抽出
解析：線圈P靜止于線圈Q中，穿過(guò)Q的磁通量不發(fā)生變化，沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)電流表，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，穿過(guò)Q的磁通量發(fā)生變化，有電流經(jīng)過(guò)電流表，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；將線圈P從線圈Q中抽出，穿過(guò)Q的磁通量發(fā)生變化，有電流經(jīng)過(guò)電流表，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤。
答案：A　
3. [多選]如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁
場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)的
金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌接觸良好。這兩條金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度分別是v1、v2，且井字形回路中有感應(yīng)電流通過(guò)，則兩金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況可能是 (　　)
A．v1＞v2 B．v1＜v2
C．v1＝v2 D．無(wú)法確定
解析：只要金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度不相等，穿過(guò)井字形回路的磁通量就發(fā)生變化，閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選項(xiàng)A、B正確。
答案：AB
4．法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖所示，他把兩
個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導(dǎo)
線連通，導(dǎo)線下面平行放置一個(gè)小磁針，實(shí)驗(yàn)中可能觀察到的現(xiàn)象是 (　　)
A．用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn)，用十節(jié)電池作電源小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
B．線圈B匝數(shù)較少時(shí)小磁針不偏轉(zhuǎn)，線圈B匝數(shù)足夠多時(shí)小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
C．線圈A和電池連接瞬間，小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
D．線圈A和電池?cái)嚅_(kāi)瞬間，小磁針不偏轉(zhuǎn)
解析：根據(jù)“磁生電”即電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，只有線圈B中磁通量變化時(shí)才能在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此無(wú)論線圈B匝數(shù)多少，無(wú)論線圈A中電池多少，通過(guò)線圈B中的磁通量不變時(shí)都不能在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；只有在線圈A和電池連接或斷開(kāi)的瞬間，線圈B中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使導(dǎo)線下面平行放置的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。
答案：C
一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維
1．如圖所示，電吉他的弦是磁性物質(zhì)。當(dāng)弦振動(dòng)時(shí)，線圈產(chǎn)生
感應(yīng)電流，感應(yīng)電流輸送到放大器、喇叭，把聲音播放出來(lái)。
請(qǐng)解釋電吉他是如何產(chǎn)生感應(yīng)電流的。弦能否改用尼龍材料？
提示：當(dāng)磁性物質(zhì)制作的弦振動(dòng)，會(huì)造成穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈有感應(yīng)電流產(chǎn)生。若將弦改用尼龍材料，因尼龍材料無(wú)磁性，當(dāng)弦振動(dòng)時(shí)線圈中就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
2．把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)鐵環(huán)上，如圖所示，一個(gè)線圈A連接電池與開(kāi)關(guān)，另一個(gè)線圈B閉合并在其中一段直導(dǎo)線附近放置小磁針。開(kāi)關(guān)閉合瞬間，磁針偏轉(zhuǎn)了一下，隨即復(fù)原；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，磁針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，隨即復(fù)原。磁針偏轉(zhuǎn)的原因是什么？請(qǐng)作出解釋。
提示：當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，A線圈中的電流增大，磁通量增大，B線圈的磁通量也增大，B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，待電路穩(wěn)定后，A線圈中的磁通量不變，B線圈中感應(yīng)電流為零，磁針隨即復(fù)原；當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，A線圈的磁通量減小，B線圈中的磁通量也減小，B中產(chǎn)生了相反方向的感應(yīng)電流，因此，小磁針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，最后感應(yīng)電流減為零，小磁針隨即復(fù)原。
二、注重學(xué)以致用和思維建模
3．[多選]純電動(dòng)汽車(chē)是一種節(jié)能環(huán)保的交通工具，它的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)通過(guò)能量回收再利用，可提高汽車(chē)對(duì)能量的利用效率。制動(dòng)能量回收原理是利用線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，將車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能存儲(chǔ)起來(lái)。關(guān)于制動(dòng)能量回收，下列說(shuō)法中正確的是 (　　)
A．制動(dòng)能量回收利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B．制動(dòng)能量回收利用了電流的熱效應(yīng)
C．制動(dòng)能量回收時(shí)，將車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．制動(dòng)能量回收時(shí)，將車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能
解析：汽車(chē)在剎車(chē)過(guò)程中，動(dòng)能減小，減小的動(dòng)能一部分以電能的形式存儲(chǔ)，因此制動(dòng)能量回收一定利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將車(chē)輛的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)A、D正確，B、C錯(cuò)誤。
答案：AD
4．(多選)如圖，安裝在公路上的測(cè)速裝置：路面下方間隔一定距離埋設(shè)兩個(gè)通電線圈，線圈與檢測(cè)抓拍裝置相連，車(chē)輛從線圈上面通過(guò)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生脈沖感應(yīng)電流，檢測(cè)裝置根據(jù)兩線圈產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的時(shí)間差Δt計(jì)算出車(chē)速，對(duì)超速車(chē)輛進(jìn)行抓拍。下列說(shuō)法正確的是 (　 )
A．時(shí)間差Δt越短，則車(chē)速越大
B．時(shí)間差Δt越長(zhǎng)，則車(chē)速越大
C．汽車(chē)勻速通過(guò)線圈，閉合電路不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
D．汽車(chē)勻速通過(guò)線圈，閉合電路仍會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
解析：車(chē)速越大時(shí)，汽車(chē)經(jīng)過(guò)兩個(gè)線圈間的距離所用的時(shí)間越短，即兩線圈產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的時(shí)間差Δt越短，A正確，B錯(cuò)誤；汽車(chē)通過(guò)通電線圈上方時(shí)，汽車(chē)底盤(pán)的金屬部件通過(guò)通電線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，金屬部件中的磁通量發(fā)生變化，在金屬部件中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬部件中的感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)隨汽車(chē)運(yùn)動(dòng)，則穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以汽車(chē)無(wú)論是勻速還是變速經(jīng)過(guò)線圈，閉合電路中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤，D正確。
答案：AD　

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