师：今天我们学习九年级人教版物理第20章电与磁的第三节“电磁铁、电磁继电器”的第二课时。通过上节课学习，我们知道电磁铁有三方面优点：第一，电磁铁磁性有无可通过通电或断电控制；第二，电磁铁磁极极性可通过改变电流方向控制；第三，电磁铁磁性强弱可通过改变电流大小或线圈匝数控制。但上节课实验中，电磁铁连小小的钩码都吸不起来，似乎用处不大。同学们思考一下，如果想让电磁铁磁性进一步加强，该如何实现？小明同学，你来回答。
生：我们可以继续增加线圈匝数，让电磁铁变得更大。
师：谢谢小明同学，增加绕在铁心上的线圈匝数，使电磁铁更大。同学们觉得这个方法可行吗？小芳同学，你说。
生：继续增加线圈匝数后，如果通过电磁铁的电流减小了，电磁铁的磁性未必就会增强呀。
师：有道理。如果还是接回原来电路，电源电压不变的情况下，增加线圈匝数，导体长度变长，电路中电阻增大，电流就减小，磁性未必增强。所以要想获得更强磁性，我们在增加线圈匝数的同时，还应增大通过电磁铁的电流，双管齐下才能加强电磁铁磁性。
大家看，这是一个电磁铁，内部铁芯绕有大量线圈，现在给它加上12伏电压，能有多大威力呢？它能将一名中学生提起来吗？我们来看，电磁铁电源未接通，不能吸引金属把手。接通电源后，金属把手被牢牢吸紧，切断电源，金属把手掉落。想不到这个只用12伏供电的电磁铁就可以吊起一名中学生。
在此基础上，继续增加线圈匝数和通过电磁铁的电流，就做成了电磁起重机。把电磁铁安装在吊车上，通电后可吸引大量钢铁移动到另一端，断电钢铁就被放下，给生产带来极大便利，大型电磁起重机甚至一次能吊起十几吨钢材。同学们，看图中的电磁起重机，现在吊起了3捆钢材，如果在负荷范围内，还想吊起更多钢材，可以怎么做？小芳同学，你来回答。
生：这时匝数不能改变了，我们就增大电流。
师：对了，对于某一个特定的机器，它的线圈匝数不能改变了，我们就通过增大电流的方式使它的磁性变得更强。大家看，这是某一款电磁起重机的参数，为了获得巨大的磁力驱动，这些大型机器的电流可以达到上百安培。
生：这么大的电流岂不是很危险？
师：是的，和强电流电路一样，高压电路的接通和断开也同样危险。我们来看下面这个视频。
同学们，通过刚才的视频我们看到，高压设备在接通和断开的时候会产生电弧现象，极其危险。所以对于高压设备，我们不能随便靠近。
我们常常看到工人师傅利用手下的按钮控制这些大型设备，难道强大的电流就在这些按钮下面流过吗？
师：不，直接控制强大电流或者操作高压电路都很危险，因此我们需要找到一个可行的控制方案。我们来看这个电磁起重机的简单模拟电路，由于通过这个开关的是强电流，所以我们不能触碰开关。如果我们把开关的位置改为a、b两个接线柱，同学们想一想，如何在a、b之间接入一个制动装置，实现对电磁起重机所在的高电压、强电流电路的安全控制呢？
停车场出入口的闸门是否可以给到我们灵感？我们可以尝试把开关的结构改为图中这个装置，用装置中的横杆代替开关，横杆固定在支架上，可以绕着这个固定点转动，末端连着一根弹簧，整个装置大家应该很熟悉。对了，这就是一个杠杆模型。我们来分析一下，在弹簧的弹力作用下，a端翘起，a、b两点断开，电磁起重机所在的电路就不工作了。那么怎样才能够使得a、b两点闭合呢？如果我们对横杆施加一个向下的力f，不就实现目的了吗？不过这个力由谁来施加，人的手吗？那可不行，同学们是否能够利用所学的知识更好地控制横杆的上下摆动呢？
生：这时我们之前学过的电磁铁不就派上用场了吗？
师：很好，小芳同学的想法非常好。我们来试一下在装置中加入电磁铁这个控制电路，这样可以吗？
生：应该还不行，电磁铁吸引的是铁磁性材料，还要在横杆上安装一个铁块才行。
师：是的，小明同学注意到了细节。现在我们加上铁块，看看这个装置怎么工作。在上图中，电磁铁所在的电路并未接通，AB两点在弹簧弹力的作用下断开。如果我们把电磁铁所在的电路接通，闭合开关，电流从正极出发，流过电磁铁回到负极，这时电磁铁就有了磁性，它就会把固定在横杆上的铁块吸下来，这样a、b两点就实现了闭合，电磁起重机就工作了。
按照刚才的电路图，我们连接了这个模拟电路，里面就有一个电磁铁。这个电路分为左右两部分，左侧的电路由4.5伏的干电池供电。右侧的电路我们是模拟电磁起重机所在的工作电路，由小灯泡、蜂鸣器以及电压比较高的学生电源组成。下面我们一起来看一看这个控制电路是怎么工作的吧。首先我们接通右侧工作电路的电源。
师：这时由于工作电路的开关未闭合，电路不工作。闭合左侧低压控制电路的开关。
生：右侧工作电路的铃响灯亮。
师：断开左侧低压控制电路的开关。
生：右侧工作电路停止工作。
师：我们再观察一遍。
这样就实现了低压控制高压。其实在刚才的模拟电路中，这个部分的装置就是一个电磁继电器，电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。接下来让我们看一看电磁继电器的构造。这是电磁铁，在电磁铁的上方这个铁块我们把它称为衔铁，这边是弹簧，这里还有触点与横杆相连，能够随着横杆一起上下运动的称为动触点，在动触点的上下两侧还有静触点。下面我们通过局部放大的视频，再看一下电磁继电器的工作过程，请同学们认真观察开关、衔铁以及触点的工作情况。