資源簡介

第2課時　電磁鐵和電磁繼電器
多媒體課件、螺線管、小磁針、電源、鐵棒。
一、情景導入
多媒體播放視頻：電磁起重機吸起重物。(視頻詳見教學課件)
我們從視頻中看到，這個電磁起重機具有強大的磁性，一次可以吸起上千噸的重物，那它又是怎么輕易地將這些重物放下來的呢？(學生回答：去掉它的磁性)帶著這個問題，我們今天來學習電磁鐵。
二、合作探究
　電磁鐵
要使螺線管的周圍產生磁場，根據我們學過的知識，可采用什么方法？如果要使通電螺線管的磁性增強，應該怎么辦呢？
先將小磁針放在螺線管的兩端，通電后觀察小磁針偏轉的程度，再將鐵棒插入螺線管，通電后觀察小磁針偏轉的程度。
同學們交流討論小磁針在哪種情況下的偏轉程度最大，說明了什么？為什么插入鐵棒后，磁性會變強？
(1)插入鐵棒后，小磁針的偏轉程度增大，這表明插入鐵棒后通電螺線管周圍的磁性大大增強。
(2)鐵棒被磁化，也會產生磁場，于是通電螺線管的周圍既有電流產生的磁場，又有磁體產生的磁場，因而磁場大大增強了。
(3)我們把插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。
電磁鐵的歷史
早在1820年春天，丹麥的奧斯特在一次偶然之中就發現了這一原理。1822年，法國物理學家阿拉戈和呂薩克才發現，當電流通過其中有鐵塊的繞線時，它能使繞線中的鐵塊磁化。這實際上是電磁鐵原理的最初發現。1823年，斯特金也做了一次類似的實驗：他在一根并非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線，當銅線與伏打電池接通時，繞在U型鐵棒上的銅線圈立即產生了密集的磁場，這樣就使U型鐵棒變成了一塊“電磁鐵”。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能放大多倍，它能吸起比它重20倍的鐵塊，而當電源切斷后，U型鐵棒就什么鐵塊也吸不住，重新成為一根普通的鐵棒。
斯特金的電磁鐵發明，使人們看到了把電能轉化為磁能的光明前景，這一發明很快在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開來。
1829年，美國電學家亨利對斯特金電磁鐵裝置進行了一些革新，用磁電絕緣導線代替裸銅導線，因此不必擔心被銅導線過分靠近而短路。由于導線有了絕緣層，就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起，由于線圈越密集，產生的磁場就越強，這樣就大大提高了把電能轉化為磁能的能力。到了1831年，亨利試制出了一塊更新的電磁鐵，雖然它的體積并不大，但它能吸起1噸重的鐵塊。
在奧斯特電流磁效應實驗及其他一系列實驗的啟發下 ，安培認識到磁現象的本質是電流 ，把涉及電流 、磁體的各種相互作用歸結為電流之間的相互作用，提出了尋找電流元相互作用規律的基本問題。為了克服孤立電流元無法直接測量的困難 ，安培精心設計了4個示零實驗并伴以縝密的理論分析，得出了結果。但由于安培對電磁作用持超距作用觀念，曾在理論分析中強加了兩電流元之間作用力沿連線的假設，期望遵守牛頓第三定律，使結論有誤。應按近距作用觀點理解為：電流元產生磁場，磁場對其中的另一電流元施以作用力。
　電磁繼電器
起重機的電磁鐵能吊起50 t重的集裝箱，可見它產生的磁力很強，這就要求電磁鐵電路中的電流一定足夠大，線圈匝數足夠多。那么工人師傅該如何來控制它呢？
多媒體播放視頻：電磁繼電器的構造和工作原理。(視頻詳見教學課件)
(1)電磁繼電器由電磁鐵、彈簧、銜鐵、觸點組成；其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構成。
(2)通電時，把銜鐵吸下來使觸點接觸，工作電路閉合。斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。
(3)電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
第二節　電流的磁場
第2課時　電磁鐵和電磁繼電器
完成本課時對應練習。
本節課與生活聯系緊密，從生活中走進物理，讓學生體驗物理中的生活。導課時，我從生活中的情景導入，讓學生體驗到物理知識是有用的，它可以用來解決生活、生產中的問題。在講解電磁繼電器的構造和工作原理時，我充分利用視頻，讓學生直觀地了解電磁繼電器，為后面講解它的構造和工作原理做好了鋪墊，順其自然地得出了它的構造和工作原理。
最后讓學生走進生活，尋找生活中的電磁繼電器，然后再利用所學的電磁繼電器的工作原理來講述它的工作過程，使得學生對知識加以鞏固應用，起到畫龍點睛的作用。

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