师：同学们好，这节课我们复习第20章关于磁学的内容。首先，大家看一种生活现象。这里有两部手机，它们之间没有导线连接。当把其中一部手机背靠无线充电底座时，注意观察，手机处于正在充电的状态。这是什么原理呢？带着这个问题，我们进入今天的复习，希望学完本节课后，同学们能解释其中的原理。
第20章的内容是从一些小实验现象中发现并总结得出的原理和知识。首先，看这个实验。这里有两个物体，我们把它们同时放入铁粉中，再同时取出。我们发现，红色的物体表面没有任何铁屑，而另一个物体表面却有大量铁屑。在物理学中，把能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，叫做磁性；具有磁性的物体，称作磁体。从这个有磁性的物体上，我们能看到吸引铁屑多的两个部分，这两个部分叫做磁极。就像自由转动的小磁针，静止时，它总是一端指南，一端指北。我们把指南的一端叫做南极，用S表示；指北的一端叫做北极，用N表示。
接着，我们看磁极间的相互作用。当两个相同磁极相互靠近时，会发生什么现象呢？这是两个S极相互靠近，再看两个N极相互靠近。我们发现，它们都发生了排斥现象。那如果N极和S极相互靠近呢？它们吸在了一起。从这个实验中，我们可以总结出磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。指南针静止时总是一端指南一端指北，这是因为地球是一个巨大的磁体。根据磁极间的相互作用规律，我们可以判断，磁针的N极指向的是地磁的S极，磁针的S极指向地磁场的N极。不过，地理的两极和地磁场的两极并不重合，它们之间有一个夹角，这个夹角称作磁偏角。世界上最早记录这一现象的人，是我国宋代学者沈括。
我们刚刚把磁体放入铁粉中，发现铁粉被吸引上来了。那如果不直接把磁体放入铁粉中，它还能吸引铁粉吗？我们可以看到，铁粉会随着磁体的运动上下同步运动，这说明什么呢？说明磁体周围存在一种物质，这种物质我们看不见、摸不着，但它可以给铁粉一个作用力。物理学中，把这种物质称作磁场。我们规定，小磁针静止时北极所指的方向，为该点的磁场方向。
大家注意观察，这是铁屑在条形磁体和蹄形磁体周围的分布情况。我们把铁屑换成小磁针，看看它们的排列是不是一样。我们发现，小磁针的排列跟刚刚铁屑的排列很相似，而且它们的排列都是有规律的。我们用一根带有箭头的曲线来描述这种排布情况，这种曲线叫做磁感线。需要注意的是，磁感线是我们物理上假想的模型，实际并不存在。我们再观察条形磁体和蹄形磁体周围磁感线的分布情况，可以看出，在磁体的外部，磁感线都是从N极出来，指向S极。而且还能看出，磁体两端磁极处磁场强，磁性强，磁感线密集；向中间，磁场变弱，磁感线稀疏。
那么电和磁之间有没有相互联系呢？1820年，奥斯特通过实验发现，电和磁之间是有联系的。现在我们来看这个实验。小磁针静止时，由于地磁场的作用，总是指南指北。我们把一根导线平行地放置在小磁针上方，断电时，小磁针没有动；一通电，小磁针就偏转了；断电时，小磁针又回到原来的位置。我们再注意观察小磁针的偏转方向，重新通电，改变电流的方向，再闭合开关，注意小磁针的偏转，发现小磁针偏转的方向跟刚才相反。从这个实验中，我们可以得出两个结论：第一，断电无磁性，通电有磁性，说明电流周围存在磁场；第二，改变电流方向，小磁针偏转方向发生改变，说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。
为了进一步增强通电导体周围的磁场，我们会将导线绕在圆筒上，这样就制成了螺线管。螺线管磁极的判断方法，我们用的是右手螺旋定则，也叫安培定则。具体操作是，首先判断出螺线管中电流的方向，然后用右手握住螺线管，让四指与螺线管中电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管的N极。现在同学们自己利用右手螺旋定则来判断一下上面4个图中螺线管的N极和S极。
现在我们一起核对答案，做对了吗？首先看第一个图，右手拿出来，用右手握住螺线管，四指与电流环绕方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管的N极。第二个图，注意电流的环绕方向，右手应该这样放置。那么第三个图呢？第四个图呢？
我们为了进一步增强螺线管的磁场，会在螺线管中加一个铁芯，这样就构成了电磁铁。下面我们来看一个小实验，断电时，电磁铁没有吸引铁粉；通电后，注意观察，吸引了大量铁粉；断电，铁粉掉落。这说明了什么呢？我们改变电流大小，再次通电，发现此时吸引的铁粉变少了，这又说明了什么呢？从这些现象中，我们可以总结出电磁铁相比于永磁体的几个优点：电磁铁磁性的有无，可以通过断电和通电来控制；电磁铁南北两极的极性，可以通过改变电流的方向来控制；电磁铁磁性的强弱，可以通过改变线圈匝数、电流强弱以及有无铁芯来控制。
电磁铁在生活中的应用非常广泛，比如电磁起重机，还有磁悬浮列车。除此之外，电磁铁还可以作为一种开关来控制电路。我们给这种由电磁铁构成的开关起了个新名字，叫做电磁继电器。下面我们以水位报警器为例，来讲讲它的工作原理。这是水位报警器，左边是控制电路，右边是工作电路。当水位上升时，控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下，带动触点向下，红灯亮；若水位下降，控制电路断电，电磁铁磁性消失，在复位弹簧的作用下，触点和衔铁向上运动，绿灯亮。电磁铁除了作为这种控制开关，在人造卫星和军舰中，也利用了大量的电磁继电器来控制电路。电磁继电器不仅能远程控制电路，还可以利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流的电路，保证人体安全。