化學(xué)學(xué)案－法拉第電磁感應(yīng)定理
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道決定感應(yīng)電動勢大小的誘因；
2、知道磁路量的變化率是表示鐵損量變化快慢的數(shù)學(xué)量，并能對“磁通量的變化量”、“磁通量的變化率”進(jìn)行區(qū)別；
3、理解法拉第電磁感應(yīng)定理的內(nèi)容和物理表達(dá)式；
4、會用法拉第電磁感應(yīng)定理解答有關(guān)問題；
5、會計算導(dǎo)線切割磁感線時感應(yīng)電動勢的大小；
能力目標(biāo)
1、通過中學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)中學(xué)生的動手能力和探究能力．
情感目標(biāo)
1、培養(yǎng)中學(xué)生對實(shí)際問題的剖析與推理能力。培養(yǎng)中學(xué)生的辯證唯心注意世界觀，尤其在剖析問題時，注意掌握主要矛盾．
教學(xué)建議
教材剖析
理解和應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定理，教學(xué)中應(yīng)當(dāng)使中學(xué)生注意以下幾個問題：
⑴要嚴(yán)格分辨磁路量、磁通量的變化、磁通量的變化率這三個概念．
⑵求磁路量的變化量通常有三種情況：
當(dāng)回路面積不變的時侯，；
當(dāng)磁感應(yīng)硬度不變的時侯，；
當(dāng)回路面積和磁感應(yīng)硬度都不變，而她們的相對位置發(fā)生變化（如轉(zhuǎn)動）的時侯，（是回路面積在與垂直方向上的投影）．
⑶E是時間內(nèi)的平均電動勢，通常不等于初態(tài)和末態(tài)感應(yīng)電動勢瞬時值的平均值，即：
⑷注意課本中給出的法拉第電磁感應(yīng)定理公式中的磁路量變化率取絕對值，感應(yīng)電動勢也取絕對值，它表示的是感應(yīng)電動勢的大小，不涉及方向．
⑸公式表示導(dǎo)體運(yùn)動切割磁感線形成的感應(yīng)電動勢的大小，是一個重要的公式．要使中學(xué)生曉得它是法拉第電磁感應(yīng)定理的一個特殊方式，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動時，使用比較便捷．使用它估算時要注意B、L、v這三個量的方向必須是相互垂直的，遇見不垂直的情況，應(yīng)取垂直份量．
建議在具體教學(xué)中，班主任幫助中學(xué)生產(chǎn)生知識系統(tǒng)，便于加深對早已學(xué)過的概念和原理的理解，有助于理解和把握新學(xué)的概念和原理．在法拉第電磁感應(yīng)定理的教學(xué)中，有以下幾個內(nèi)容與后面的知識有聯(lián)系，希望班主任在教學(xué)中加以注意：
⑴由“恒定電壓”知識曉得，閉合電路中要維持持續(xù)電壓，其中必有電動勢的存在；在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，閉合電路中有感應(yīng)電壓也必然要存在對應(yīng)的感應(yīng)電動勢，由此引出確定感應(yīng)電動勢的大小問題．
⑵電磁感應(yīng)現(xiàn)象中形成的感應(yīng)電動勢，為人們研發(fā)新的電源提供了可能，當(dāng)它作為電源向外供電的時侯，我們應(yīng)該把它與外電路做為一個閉合回路來研究，這和直流電路沒有分別；
⑶用能量守恒和轉(zhuǎn)化來研究問題是學(xué)校化學(xué)的一個重要的方式．物理電源中的電動勢表征的是把物理能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，感應(yīng)電動勢表征的是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)．
教法建議
法拉第電磁感應(yīng)定理的重點(diǎn)是研究決定感應(yīng)電動勢大小的誘因是哪些，這一知識點(diǎn)難以從后面的知識得出，因而做好實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中剖析歸納出法拉第電磁感應(yīng)定理的內(nèi)容，是學(xué)好這部份知識的關(guān)鍵；
因?yàn)樯弦还?jié)學(xué)習(xí)形成感應(yīng)電壓的條件時，就使中學(xué)生明晰了穿過閉合電路的鐵損量變化與否，決定了感應(yīng)電壓的有無，因而，本節(jié)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是使中學(xué)生觀察感應(yīng)電壓的大小與哪些誘因有關(guān)．對于程度比較好的中學(xué)，建議將實(shí)驗(yàn)改為中學(xué)生分組完成，中學(xué)生自己進(jìn)行探究，班主任加以引導(dǎo)剖析．
關(guān)于感應(yīng)電動勢的幾點(diǎn)教學(xué)建議
本節(jié)教材述說了感應(yīng)電動勢的概念，通過對實(shí)驗(yàn)的定性剖析，得出感應(yīng)電動勢的大小跟什么誘因有關(guān)系，最后給出了估算感應(yīng)電動勢大小的公式：，但沒有述說法拉第電磁感應(yīng)定理．在講授這節(jié)教材時，要注意概念、定律的構(gòu)建過程，使中學(xué)生知其所以然，避免中學(xué)生死記幾條干巴巴的推論．
（1）感應(yīng)電動勢概念的構(gòu)建：怎么抓好化學(xué)概念的教學(xué)，這是一個很值得研究的課題．對此，各人雖非不同主張，但都很注意在搞好概念的引入、理解和應(yīng)用這種環(huán)節(jié)上下工夫．在感應(yīng)電動勢概念的教學(xué)中，也應(yīng)注意這幾個環(huán)節(jié)．
①引入感應(yīng)電動勢的概念時，教材借助上面幾章學(xué)過的電動勢、閉合電路歐姆定理等知識來剖析形成感應(yīng)電壓的電路，得出既然閉合電路里有感應(yīng)電壓，這么這個電路中必然有電動勢．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，形成的電動勢叫感應(yīng)電動勢．教學(xué)實(shí)踐表明，這樣引入中學(xué)生較易接受．
②比較概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，是一種使中學(xué)生深刻理解概念本質(zhì)的好方式．由感應(yīng)電壓過渡到感應(yīng)電動勢，對中學(xué)生來說是從具體到具象，從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識推進(jìn)過程．為了讓
中學(xué)生認(rèn)識感應(yīng)電壓與感應(yīng)電動勢的區(qū)別和聯(lián)系，班主任可以用小型電壓表和電流表演示電路在接通與斷掉條件下的回路電壓與路端電流，讓中學(xué)生見到回路斷掉時，沒有感應(yīng)電壓，但路端電流（即感應(yīng)電動勢）仍存在．而電路中出現(xiàn)感應(yīng)電壓，是要以電路閉合與電動勢的同時存在為前提條件．因而說明感應(yīng)電動勢的有無，完全決定于穿過回路的鐵損量的變化，與回路的通斷，回路的組成情況等無關(guān)．而電路中的感應(yīng)電壓存在，只是在閉合電路中有感應(yīng)電動勢存在的必然結(jié)果．對純內(nèi)阻電路，感應(yīng)電壓硬度與感應(yīng)電動勢的數(shù)目關(guān)系滿足．班主任通過上述演示和剖析對比，使中學(xué)生了解到，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢比感應(yīng)電壓更能反映電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)．
③讓中學(xué)生把初學(xué)的概念在實(shí)際問題中加以應(yīng)用，對鞏固和推進(jìn)概念很有效．班主任可以教材中形成感應(yīng)電壓的二個實(shí)驗(yàn)，即圖1、圖2為例，讓中學(xué)生找一找，電路中哪部份導(dǎo)體形成了感應(yīng)電動勢，起到了電源的作用（在圖1中是AB導(dǎo)體、圖2中是線圈B）．
（3）感應(yīng)電動勢的大小：可借助課本圖4-1和圖4-2的實(shí)驗(yàn)裝置，演示在閉合電路內(nèi)磁路量變化快慢不同的情況下，形成的感應(yīng)電壓大小不同，因而剖析出感應(yīng)電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁路量改變快慢有關(guān)．之后直接強(qiáng)調(diào)：理論和實(shí)踐證明，導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場中作切割磁感線運(yùn)動時，在B、l、v相互垂直的情況下，形成的感應(yīng)電動勢的大小可用公式來估算，即感應(yīng)電動勢的大小跟磁感應(yīng)硬度、導(dǎo)體寬度、導(dǎo)體運(yùn)動速率成反比．在演示中要注意說明：①磁鐵相對線圈運(yùn)動的快慢不同時或?qū)w切割磁感線的快慢不同時，鐵損量變化的快慢不同．②由于形成感應(yīng)電壓的閉合回路情況沒有變化，所以感應(yīng)電壓大小的變化反映了感應(yīng)電動勢大小的變化．
因?yàn)檫x修課中不講法拉第電磁感應(yīng)定理，公式不能從理論推論下來，為了易于中學(xué)生接受和理解與B、l、v的反比關(guān)系法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，可以采用下列教法．借助圖2來剖析與B、l、v的關(guān)系．圖中abcd為置于勻強(qiáng)磁場中的圓形線框，線框平面跟磁感線垂直，讓線框中長為l的可滑動導(dǎo)體ab，以速率v往右運(yùn)動，單位時間內(nèi)運(yùn)動到．由圖可以看出，lv是導(dǎo)體在單位時間內(nèi)掃過的面積大小，Blv是單位時間內(nèi)導(dǎo)體切割磁感線的條數(shù)，即單位時間內(nèi)磁路量的變化．由此可見法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)B、l、v各量越大時，單位時間內(nèi)穿過閉合回路的磁路量變化越大，或則說磁路量變化得越快，這時形成的感應(yīng)電動勢就越大．公式反映了感應(yīng)電動勢跟B、l、v成反比．
講完決定感應(yīng)電動勢大小的規(guī)律以后，可讓中學(xué)生通過練習(xí)來把握規(guī)律．不僅做節(jié)后的例題之外，還可把課本中練習(xí)二（1）題和習(xí)題（5）題在課堂上討論，必要時可再適當(dāng)補(bǔ)充一些基礎(chǔ)練習(xí)．
法拉第電磁感應(yīng)定理的教學(xué)設(shè)計方案
引入部份示例：
備考提問：
1：要使閉合電路中有電壓必須具備哪些條件？
（引導(dǎo)中學(xué)生回答：這個電路中必須有電源，由于電壓是由電源的電動勢導(dǎo)致的）
2：假如電路不是閉合的，電路中沒有電壓，電源的電動勢是否還存在呢？
（引導(dǎo)中學(xué)生回答：電動勢反映了電源提供電能本領(lǐng)的化學(xué)量，電路不閉合電源電動勢仍然存在）
引入新課：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，既然閉合電路里有感應(yīng)電壓，這么這個電路中也必將有電動勢，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里形成的電動勢稱作感應(yīng)電動勢，形成感應(yīng)電動勢的那部份導(dǎo)體就相當(dāng)于電源．
1：引導(dǎo)中學(xué)生找出右圖中相當(dāng)于電源的那部份導(dǎo)體？
化學(xué)學(xué)案－法拉第電磁感應(yīng)定理