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文本内容:
电疑学课程教学大纲
一、课程的基本信息适应对象物理学本科专业课程代码16E00313学时分配72学时赋予学分4学分先修课程高等数学,力学、热学后续课程电动力学
二、课程性质与任务电磁学已渗透到物理学的各个领域,成为研究物质过程必不可少的基础,是物理学专、业必修的一门重要的专业基础课程本课程系统阐述电磁现象的基本概念、基本规律;通过学习,使学生全面系统地掌握电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律,深刻理解电磁现象的实质及其内在联系
三、教学目的与要求通过本课程的学习,要求学生了解电磁学理论框架的构成,初步熟悉分析研究场这种连续物质形态的基本方法,掌握并能灵活运用电磁学中的基本概念、基本规律,对电磁学在生产实践中和现代科技中的一些应用有所了解培养学生提出问题的兴趣与能力,并为进一步学习后续课程打下良好基础四教学内容与安排绪论(1学时)教学内容
1、电磁作用力
2、电磁学发展简史
3、学习电磁学的意义与方法
4、内容分类教学要求
1、使学生认识到电磁作用是物质的基本作用之一,它对于认识物质运动的规律至为重要
2、概述电磁理论的发展建立过程及动向,并引导归纳出自然科学在发展建立过程中所遵循的某些认识规律
3、使学生明确学习《电磁学》课程的重要作用及意义,并初步激发起学生对本学科的学习兴趣
4、介绍课程内容框架,使学生建立起初步的“整体印象”,并引导学生遵循正确的方法学习本课程第一章静电场(14课时)教学内容
1、静电的基本现象和基本规律
2、电场与电场强度
3、高斯定理
4、电位及其梯度
5、带点体系的静电能教学要求
1、本章重点是电场强度与电位的概念及高斯定理难点是电通量概念和梯度的概念
2、明确高斯定理的确切含义,理解其与电力线之间的关系
3、熟悉掌握电场强度的三种计算方法及电位的两种计算方法
4、本章是整个《电磁学》的开始篇学好这部分内容对整个电磁学的学习具有重要意义,应启发学生多研究多学习多总结,以使学生掌握研究场的基本方法第二章静电场中的导体和电介质(12课时)教学内容
1、静电场中的导体
2、电容和电容器
3、电介质及其极化
(1)两类电介质分子、位移极化与取向极化
(2)极化强度及其与场强的关系
(3)极化电荷及其与极化强度的关系
(4)电位移矢量
(5)有介质时的高斯定理和场强环路定理
4、电场能量和能量密度教学要求
1、本章重点掌握静电平衡下导体的性质以及电容的概念,极化强度矢量与极化电荷分布的关系难点是空腔导体的静电性质与静电屏蔽,有介质时的高斯定理的建立和运用
2、熟练掌握静电平衡条件下导体上电荷分布的规律,能定性地指出各种情况下导体上的电荷分布
3、深刻理解空腔导体内外场分布、电势分布与导体内外表面电荷分布的关系及静电屏蔽的原理
4、理解电位移矢量提出的原因及有介质时的高斯定理的建立过程,能运用介质中的高斯定理求解具有一定对称性的静电学问题
5、深入理解电场能量的概念,能够计算某些特定带电体系的电场能量第四章稳恒磁场(13学时)教学内容
1、磁的基本现象和基本定律
2、载流回路的磁场
3、磁场的高斯定理与安培环路定理
4、磁场对载流导线的作用
5、带电粒子在磁场中的受力和运动教学要求
1、本章的重点为磁感应强度矢量、毕奥一萨伐尔定律及安培环路定理,难点是毕奥一萨伐尔定律的应用、安培环路定理的物理意义与应用
2、理解磁场的高斯定理和安培环路定理的物理意义,知道这两个定理与磁场性质的关系,掌握用安培环路定理求解磁场分布的方法
3、理解安培力与洛仑兹力的内在联系,理解磁矩的概念,掌握对磁场中带电粒子或电流作用的磁场力的计算方法,了解与此有关的各类应用第五章电磁感应和暂态过程12学时教学内容
1、电磁感应定律
2、动生电动势和感生电动势
3、互感与自感1互感现象、互感系数、互感电动势2自感现象、自感系数、自感电动势3自感磁能与互感磁能
4、暂态过程1RL串联电路的暂态过程2RC串联电路的暂态过程
5、灵敏电流计教学要求
1、本章的重点为电磁感应定律、感应电动势的本质及互感与自感现象的原理与应用
2、透彻理解电磁感应定律的数学表达式中各项的含义,能够正确运用
3、认识动生电动势的本质,对其定义式能够灵活运用
4、认识感生电动势的本质,理解涡旋电场假设提出的由来
5、掌握RL、RC电路的暂态过程的分析方法和基本特征,了解灵敏电流计的工作原理第六章磁介质10学时教学内容
1、分子电流观点
2、介质的磁化规律1各向同性、线性磁介质的磁化规律磁化率磁导率2顺磁质与抗磁质的磁化3铁磁质的磁化规律和磁滞损耗
3、磁场的边界条件和磁路定理
4、磁场能量与能量密度教学要求
1、本章的重点是描述磁化的分子电流模型,磁化强度矢量与磁化电流关系,磁质的磁化规律,难点是磁化强度与磁化电流分布之间的推导
2、理解磁化强度矢量,能初步运用磁化强度矢量与磁化电流的关系分析问题;能简单运用磁路定理
3、知道铁磁质的磁化规律以及磁滞损耗第八章麦克斯韦电磁场理论的电磁波(10学时)教学内容
1、麦克斯韦电磁理论
2、电磁波
3、电磁场的能量、能量密度、能流密度教学要求
1、本章的重点为麦克斯韦电磁理论的建立,位移电流的物理意义,难点为偶极振子的辐射场的图像
2、了解麦克斯韦电磁理论的创建思路、认识物理学理论中假设和预言的地位与作用理解能流密度概念,认识电磁场的物质性五教学设备和设施黑板六课程考核与评估考核方式闭卷考试,评估以期评成绩为准期评成绩(100%)=考勤(占10%)+平时作业(占20%)+期末考试(占70%)免修的本科学生的“期评成绩等于其期考成绩”
七、附录教材和教学参考文献目录教材赵凯华陈熙谋编.电磁学(第三版).北京高等教育出版社,2012年主要参考书
1、梁灿彬,电磁学.北京高等教育出版社,2012年
2、贾起民,郑永令.电磁学.上海复旦大学出版社.2002年。