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高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电磁感应现象及其应用教课内容ppt课件
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这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电磁感应现象及其应用教课内容ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了课前自主学习，磁感线条数，BScosα，切割磁感线，感应电流，磁通量，磁通量发生变化，磁通量变化，计算机磁盘与磁记录，无线充电等内容，欢迎下载使用。
一、磁通量 任务驱动 磁感应强度越大，磁通量就越大吗？提示：不是， 磁通量是磁感应强度B与磁场方向垂直的线圈面积S的乘积。
1.定义：在匀强磁场中磁感应强度B与磁场方向垂直的线圈面积S的_____，叫穿过这个面的磁通量。2.表达式：Φ=___。3.单位：_____，简称___，符号___。1___ = 1T·m2。4.物理意义：磁通量表示穿过这个面的___________。5.磁通量有正、负之分，是___量。6.在匀强磁场中，如果面积为S的平面与磁场方向不垂直，设平面S与垂直于磁感应强度B的平面间的夹角为α，则穿过S的磁通量为Φ=________。
二、电磁感应现象 任务驱动 只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生吗？提示：不是， 必须是组成闭合回路。
1.实验探究产生感应电流的条件：探究一：如图一实验中让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合电路中都_____电流，当导体ab做___________运动时，闭合回路中有电流产生。
探究二：如图二中，当条形磁铁_____在螺线管中时，无论磁铁的磁场多强，回路中都没有电流产生；将磁铁_____或_____螺线管时，组成螺线管的导线_____磁感线，闭合回路中产生_________，当导体棒做切割磁感线运动时，穿过闭合回路的_______也发生变化。探究三：如图三中导体和磁场之间没有发生相对运动。当螺线管A的电流不变时，螺线管B所在的回路中没有_____产生；当螺线管A的电流_____时，螺线管B所在回路中就有了电流。
2.产生感应电流的条件——只要穿过闭合回路的_______________，闭合回路中就会有感应电流产生。3.电磁感应现象：因_____回路的___________而产生电流的现象称为电磁感应现象，所产生的电流称为_________。
三、电磁感应的应用1.电磁感应的应用有___________________、_________和动圈式话筒。2.关于磁记录的工作原理下列说法中正确的是__________。(1)读写磁头(电磁铁)用来录制和读取信息。(2)录制时，磁头产生的磁场随数字信息而改变，当磁性盘片转动时，变化的磁场将磁盘上的磁性材料磁化，就记录下相应的磁信号。(3)读取信息时，磁盘再次通过磁头，电磁感应使磁头产生的电流与录制时的电流一致，从而获得录制的信息。(4)磁只能记录声音、影像等数字信息。
主题一 磁通量的性质与计算【生活情境】 情境1：磁场方向与平面垂直时。如图1情境2：磁场方向与平面不垂直时。如图2
【问题探究】 (1)如图1，在磁感应强度为B的匀强磁场中，当磁场方向与某一面积S垂直时，则穿过该面积的磁通量是多少？提示：磁场中穿过某一面积(S)的磁感线条数称穿过该面积的磁通量，即Ф=BS。(2)如果面积为S的平面与磁场方向不垂直时，则穿过该面积的磁通量还会不会是BS呢？提示：当平面与磁场方向的夹角变化时，穿过平面的磁感线条数也发生变化。穿过平面的磁感线条数与平面在垂直磁场方向上的投影面积穿过的磁感线条数相等，即Φ=BScsα。α为平面与垂直磁场方向的夹角。
(3)在图1中，当平面转过180°，此时的磁通量又是多少？提示：Φ=BScs180°=-BS。(4)磁通量有正负之分，正负号表示的含义是什么？提示：磁通量是标量，正负是用来表示穿过平面的方向，并不是磁通量的方向，则磁通量是多少？(5)如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过该平面，则磁通量是多少？提示：磁通量等于零。
【结论生成】1.磁通量Φ的定义：(物理观念)磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，定义式为Φ=BS。(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积。
如图所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰好只有ABCD区域那么大，则穿过两闭合电路的磁通量是相同的，即Φ=BS2。
(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直，可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影，也可以将面积S向着垂直于磁感应强度B的方向投影。当 B∥S时，Φ=0；当B⊥S时，Φ最大。2.磁通量的大小：穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度的大小。
3.磁通量的方向： (物理观念)磁通量是标量，但有正负，若设初始时为正，则转过180°时为负。它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出。当穿过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时，二者将互相抵消一部分，这类似于导体带电时的“净”电荷。
4.磁通量的变化ΔΦ：(物理观念)由公式：Φ=BScsα，α为S与垂直于磁场的平面的夹角，如图所示，磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：(1)S、α不变，B改变，这时ΔΦ=ΔBScsα。(2)B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔSBcsα。(3)B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS(csα2-csα1)，可见磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角α共同决定的，磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑。
【典例示范】 如图所示是等腰直角三棱柱，其中abcd面为正方形，边长为L，将它按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，求通过dcfe面、abfe面和abcd面的磁通量大小。
【解析】已知abcd面为正方形，边长为L，abfe面与dcfe面垂直，与abcd面夹角为45°，则dcfe面的面积为 L2，磁场方向与dcfe面垂直，由Φ=BScsθ得通过dcfe面的磁通量Φ1= BL2磁场方向与abfe面平行，通过abfe面的磁通量Φ2=0
由abcd面为正方形，边长为L，则面积为L2，平面与磁场垂直平面的夹角为45°，通过abcd面的磁通量Φ3= BL2。答案： BL2 0 BL2
【探究训练】1.(多选)关于磁通量，下列叙述正确的是 ( )A.穿过某一面的磁感线的条数越多，则穿过该面的磁通量越大B.穿过两个面的磁感线的条数相等，则穿过两个面的磁通量相等C.磁场中某处的磁感应强度等于穿过该处单位面积的磁通量D.磁场中某处的磁感应强度等于垂直穿过该处单位面积的磁通量
【解析】选A、B、D。磁场中穿过某一面积的磁感线条数称穿过该面积的磁通量，故A、B正确；B= 中，S是与B垂直的面积，故D正确，C错误。
2.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )A.πBR2 B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2
【解析】选B。磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B项对。
3.边长L=10 cm的正方形线框有10匝，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角θ=30°，如图所示，磁感应强度随时间的变化规律为B=2+3t (T)，求：(1)2 s末穿过线框的磁通量；(2)第3 s内穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ。
【解析】(1)由磁感应强度随时间的变化规律为B=2+3t (T)得，2 s末磁场的磁感应强度B2=(2+3×2) T=8 T，由Φ=BSsinθ知，2 s末穿过线框的磁通量Φ=B2Ssinθ=8×0.12× Wb=4×10-2Wb；
(2)第3 s内磁感应强度的变化量ΔB=3 T，所以ΔΦ=ΔBSsinθ=3×0.12× Wb=1.5×10-2Wb。答案：(1)4×10-2 Wb (2)1.5×10-2 Wb
【补偿训练】 一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角。将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为( )A.0 B.2BS C.2BScsθ D.2BSsin θ
【解析】选C。初始位置，平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积Scsθ，其磁通量为BScsθ；将abcd绕ad轴转180°角后，其磁通量为-BScsθ，则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BScsθ，故C正确。
主题二 产生感应电流的条件【实验情境】
保持线框平面始终与磁感线垂直，图甲中线框在磁场中上下运动；图乙中线框在磁场中左右运动；如图丙所示，有一个线圈与一个灵敏电流计连成闭合电路，将一条形磁铁的一部分插入线圈中。
【问题探究】 1.保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动(图甲)。线框中是否产生感应电流？提示：图甲中，线框在磁场中上下运动的过程中，导体没有切割磁感线，穿过线框的磁通量没有发生变化，所以无感应电流产生。
2.保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动(图乙)，线框中是否产生感应电流？提示：图乙中，线框在磁场中左右运动的过程中，尽管导体切割磁感线，但是整个线框都处在磁场中，穿过线框的磁通量没发生变化，所以无感应电流产生。3.条形磁铁向左右运动时(图丙)，电流计的指针是否发生偏转？为什么？提示：发生偏转。闭合螺线管线圈中磁通量发生变化。
4.条形磁铁插入到线圈后停止运动(图丙)，电流计的指针是否发生偏转？为什么？提示：不发生偏转。闭合螺线管线圈中磁通量没有变化。5.某一时刻穿过闭合回路的磁通量为零时，回路一定无感应电流吗？提示：不一定，如果穿过闭合回路的磁通量正在变化，只是某一时刻磁通量为零，则回路中会产生感应电流。
【结论生成】1.电磁感应的理解：(物理观念)(1)电磁感应现象：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象。(2)产生感应电流的条件。①回路闭合；②磁通量变化。(3)电磁感应现象的实质：回路中产生感应电动势，如果回路闭合则有感应电流产生。(4)能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。
2.常见的产生感应电流的三种情况：(科学思维)
3.判断电磁感应现象是否发生的一般流程：(科学思维)(1)确定研究的闭合回路。(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ。
【典例示范】 如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，判断下列情况能否使圆盘中产生感应电流。(1)圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动(2)圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
【解题指南】判断有无感应电流产生的方法判断有无感应电流产生，关键是抓住两个条件：(1)电路是否为闭合回路；(2)穿过电路本身的磁通量是否发生变化。【解析】(1)当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，无论转到什么位置，圆盘中的磁通量不发生变化，不能产生感应电流；(2)当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动时，穿过圆盘的磁感线条数不断变化，即圆盘中的磁通量发生变化，圆盘中将产生感应电流。答案：见解析
【探究训练】1.如图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是( )
【解析】选D。因为线圈平面平行于磁感线，在以OO′为轴转动的过程中，线圈平面始终与磁感线平行，穿过线圈的磁通量始终为零，所以无感应电流产生，A错误；线圈平面也与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，竖直向上运动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生，B选项错误；尽管线圈在转动，但B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ=BS始终不变，线圈中无感应电流，C项错误；图示状态Φ=0，当转过90°时Φ=BS，所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化，因此转动过程中线圈中产生感应电流，D选项正确。
2.(多选)如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是( )A.将线圈向左平移一小段距离B.将线圈向上平移C.以AB边为轴转动(小于60°)D.以AD边为轴转动(小于90°)
【解析】选A、C、D。线圈左右移动时，线圈在匀强磁场中的面积发生变化，磁通量变化，故有感应电流产生，上下移动线圈时，B与S均未发生变化，线圈内磁通量不变，故无感应电流产生。若以AB边为轴转动，B与S的夹角发生变化，同样以AD边为轴转动时，B与S的夹角发生变化引起磁通量的变化，产生感应电流，故选项A、C、D正确。
3.(多选)在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直；导轨上有两条可沿导轨自由移动的导体棒ab、cd，这两个导体棒的运动速度分别为v1、v2，如图所示，则下列四种情况，ab棒中有感应电流通过的是( )A.v1>v2 B.v1
【补偿训练】 如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将( )A.逐渐变大 B.逐渐减小C.始终为零D.不为零，但始终保持不变
【解析】选C。穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化，故C正确。
一、磁通量 任务驱动 磁感应强度越大，磁通量就越大吗？提示：不是， 磁通量是磁感应强度B与磁场方向垂直的线圈面积S的乘积。
1.定义：在匀强磁场中磁感应强度B与磁场方向垂直的线圈面积S的_____，叫穿过这个面的磁通量。2.表达式：Φ=___。3.单位：_____，简称___，符号___。1___ = 1T·m2。4.物理意义：磁通量表示穿过这个面的___________。5.磁通量有正、负之分，是___量。6.在匀强磁场中，如果面积为S的平面与磁场方向不垂直，设平面S与垂直于磁感应强度B的平面间的夹角为α，则穿过S的磁通量为Φ=________。
二、电磁感应现象 任务驱动 只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生吗？提示：不是， 必须是组成闭合回路。
1.实验探究产生感应电流的条件：探究一：如图一实验中让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合电路中都_____电流，当导体ab做___________运动时，闭合回路中有电流产生。
探究二：如图二中，当条形磁铁_____在螺线管中时，无论磁铁的磁场多强，回路中都没有电流产生；将磁铁_____或_____螺线管时，组成螺线管的导线_____磁感线，闭合回路中产生_________，当导体棒做切割磁感线运动时，穿过闭合回路的_______也发生变化。探究三：如图三中导体和磁场之间没有发生相对运动。当螺线管A的电流不变时，螺线管B所在的回路中没有_____产生；当螺线管A的电流_____时，螺线管B所在回路中就有了电流。
2.产生感应电流的条件——只要穿过闭合回路的_______________，闭合回路中就会有感应电流产生。3.电磁感应现象：因_____回路的___________而产生电流的现象称为电磁感应现象，所产生的电流称为_________。
三、电磁感应的应用1.电磁感应的应用有___________________、_________和动圈式话筒。2.关于磁记录的工作原理下列说法中正确的是__________。(1)读写磁头(电磁铁)用来录制和读取信息。(2)录制时，磁头产生的磁场随数字信息而改变，当磁性盘片转动时，变化的磁场将磁盘上的磁性材料磁化，就记录下相应的磁信号。(3)读取信息时，磁盘再次通过磁头，电磁感应使磁头产生的电流与录制时的电流一致，从而获得录制的信息。(4)磁只能记录声音、影像等数字信息。
主题一 磁通量的性质与计算【生活情境】 情境1：磁场方向与平面垂直时。如图1情境2：磁场方向与平面不垂直时。如图2
【问题探究】 (1)如图1，在磁感应强度为B的匀强磁场中，当磁场方向与某一面积S垂直时，则穿过该面积的磁通量是多少？提示：磁场中穿过某一面积(S)的磁感线条数称穿过该面积的磁通量，即Ф=BS。(2)如果面积为S的平面与磁场方向不垂直时，则穿过该面积的磁通量还会不会是BS呢？提示：当平面与磁场方向的夹角变化时，穿过平面的磁感线条数也发生变化。穿过平面的磁感线条数与平面在垂直磁场方向上的投影面积穿过的磁感线条数相等，即Φ=BScsα。α为平面与垂直磁场方向的夹角。
(3)在图1中，当平面转过180°，此时的磁通量又是多少？提示：Φ=BScs180°=-BS。(4)磁通量有正负之分，正负号表示的含义是什么？提示：磁通量是标量，正负是用来表示穿过平面的方向，并不是磁通量的方向，则磁通量是多少？(5)如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过该平面，则磁通量是多少？提示：磁通量等于零。
【结论生成】1.磁通量Φ的定义：(物理观念)磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，定义式为Φ=BS。(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积。
如图所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰好只有ABCD区域那么大，则穿过两闭合电路的磁通量是相同的，即Φ=BS2。
(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直，可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影，也可以将面积S向着垂直于磁感应强度B的方向投影。当 B∥S时，Φ=0；当B⊥S时，Φ最大。2.磁通量的大小：穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度的大小。
3.磁通量的方向： (物理观念)磁通量是标量，但有正负，若设初始时为正，则转过180°时为负。它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出。当穿过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时，二者将互相抵消一部分，这类似于导体带电时的“净”电荷。
4.磁通量的变化ΔΦ：(物理观念)由公式：Φ=BScsα，α为S与垂直于磁场的平面的夹角，如图所示，磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：(1)S、α不变，B改变，这时ΔΦ=ΔBScsα。(2)B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔSBcsα。(3)B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS(csα2-csα1)，可见磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角α共同决定的，磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑。
【典例示范】 如图所示是等腰直角三棱柱，其中abcd面为正方形，边长为L，将它按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，求通过dcfe面、abfe面和abcd面的磁通量大小。
【解析】已知abcd面为正方形，边长为L，abfe面与dcfe面垂直，与abcd面夹角为45°，则dcfe面的面积为 L2，磁场方向与dcfe面垂直，由Φ=BScsθ得通过dcfe面的磁通量Φ1= BL2磁场方向与abfe面平行，通过abfe面的磁通量Φ2=0
由abcd面为正方形，边长为L，则面积为L2，平面与磁场垂直平面的夹角为45°，通过abcd面的磁通量Φ3= BL2。答案： BL2 0 BL2
【探究训练】1.(多选)关于磁通量，下列叙述正确的是 ( )A.穿过某一面的磁感线的条数越多，则穿过该面的磁通量越大B.穿过两个面的磁感线的条数相等，则穿过两个面的磁通量相等C.磁场中某处的磁感应强度等于穿过该处单位面积的磁通量D.磁场中某处的磁感应强度等于垂直穿过该处单位面积的磁通量
【解析】选A、B、D。磁场中穿过某一面积的磁感线条数称穿过该面积的磁通量，故A、B正确；B= 中，S是与B垂直的面积，故D正确，C错误。
2.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )A.πBR2 B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2
【解析】选B。磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B项对。
3.边长L=10 cm的正方形线框有10匝，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角θ=30°，如图所示，磁感应强度随时间的变化规律为B=2+3t (T)，求：(1)2 s末穿过线框的磁通量；(2)第3 s内穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ。
【解析】(1)由磁感应强度随时间的变化规律为B=2+3t (T)得，2 s末磁场的磁感应强度B2=(2+3×2) T=8 T，由Φ=BSsinθ知，2 s末穿过线框的磁通量Φ=B2Ssinθ=8×0.12× Wb=4×10-2Wb；
(2)第3 s内磁感应强度的变化量ΔB=3 T，所以ΔΦ=ΔBSsinθ=3×0.12× Wb=1.5×10-2Wb。答案：(1)4×10-2 Wb (2)1.5×10-2 Wb
【补偿训练】 一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角。将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为( )A.0 B.2BS C.2BScsθ D.2BSsin θ
【解析】选C。初始位置，平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积Scsθ，其磁通量为BScsθ；将abcd绕ad轴转180°角后，其磁通量为-BScsθ，则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BScsθ，故C正确。
主题二 产生感应电流的条件【实验情境】
保持线框平面始终与磁感线垂直，图甲中线框在磁场中上下运动；图乙中线框在磁场中左右运动；如图丙所示，有一个线圈与一个灵敏电流计连成闭合电路，将一条形磁铁的一部分插入线圈中。
【问题探究】 1.保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动(图甲)。线框中是否产生感应电流？提示：图甲中，线框在磁场中上下运动的过程中，导体没有切割磁感线，穿过线框的磁通量没有发生变化，所以无感应电流产生。
2.保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动(图乙)，线框中是否产生感应电流？提示：图乙中，线框在磁场中左右运动的过程中，尽管导体切割磁感线，但是整个线框都处在磁场中，穿过线框的磁通量没发生变化，所以无感应电流产生。3.条形磁铁向左右运动时(图丙)，电流计的指针是否发生偏转？为什么？提示：发生偏转。闭合螺线管线圈中磁通量发生变化。
4.条形磁铁插入到线圈后停止运动(图丙)，电流计的指针是否发生偏转？为什么？提示：不发生偏转。闭合螺线管线圈中磁通量没有变化。5.某一时刻穿过闭合回路的磁通量为零时，回路一定无感应电流吗？提示：不一定，如果穿过闭合回路的磁通量正在变化，只是某一时刻磁通量为零，则回路中会产生感应电流。
【结论生成】1.电磁感应的理解：(物理观念)(1)电磁感应现象：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象。(2)产生感应电流的条件。①回路闭合；②磁通量变化。(3)电磁感应现象的实质：回路中产生感应电动势，如果回路闭合则有感应电流产生。(4)能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。
2.常见的产生感应电流的三种情况：(科学思维)
3.判断电磁感应现象是否发生的一般流程：(科学思维)(1)确定研究的闭合回路。(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ。
【典例示范】 如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，判断下列情况能否使圆盘中产生感应电流。(1)圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动(2)圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
【解题指南】判断有无感应电流产生的方法判断有无感应电流产生，关键是抓住两个条件：(1)电路是否为闭合回路；(2)穿过电路本身的磁通量是否发生变化。【解析】(1)当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，无论转到什么位置，圆盘中的磁通量不发生变化，不能产生感应电流；(2)当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动时，穿过圆盘的磁感线条数不断变化，即圆盘中的磁通量发生变化，圆盘中将产生感应电流。答案：见解析
【探究训练】1.如图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是( )
【解析】选D。因为线圈平面平行于磁感线，在以OO′为轴转动的过程中，线圈平面始终与磁感线平行，穿过线圈的磁通量始终为零，所以无感应电流产生，A错误；线圈平面也与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，竖直向上运动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生，B选项错误；尽管线圈在转动，但B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ=BS始终不变，线圈中无感应电流，C项错误；图示状态Φ=0，当转过90°时Φ=BS，所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化，因此转动过程中线圈中产生感应电流，D选项正确。
2.(多选)如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是( )A.将线圈向左平移一小段距离B.将线圈向上平移C.以AB边为轴转动(小于60°)D.以AD边为轴转动(小于90°)
【解析】选A、C、D。线圈左右移动时，线圈在匀强磁场中的面积发生变化，磁通量变化，故有感应电流产生，上下移动线圈时，B与S均未发生变化，线圈内磁通量不变，故无感应电流产生。若以AB边为轴转动，B与S的夹角发生变化，同样以AD边为轴转动时，B与S的夹角发生变化引起磁通量的变化，产生感应电流，故选项A、C、D正确。
3.(多选)在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直；导轨上有两条可沿导轨自由移动的导体棒ab、cd，这两个导体棒的运动速度分别为v1、v2，如图所示，则下列四种情况，ab棒中有感应电流通过的是( )A.v1>v2 B.v1
【补偿训练】 如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将( )A.逐渐变大 B.逐渐减小C.始终为零D.不为零，但始终保持不变
【解析】选C。穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化，故C正确。
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