《电动力学》理论课程教学大纲

1、电动力学教学大纲课程性质专业必修课课程编号xx405215课程名称电动力学适用专业物理学先修课程高等数学、电磁学、数学物理方法总学时其中理论56学时，实验0学时学分数3.5一课程简介电动力学是物理学四大力学之一，它是理论物理的重要组成局部，是一门物理专业 本科生必修的基础理论课，在整个培养计划中占有重要的地位。本课程在电磁学、数理 方法等的基础上，主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互 作用。它在电子科学与技术、光信息科学和技术、应用物理学和材料物理等许多近代科 学和技术的分支中有着广泛的应用。为进一步学习现代物理学和科学技术奠定基础 二、课程教学目标知识目标1、通过本课

2、程的学习，使学生对电动力学的内容有一个总体了解。掌握其中 的基本概念，熟悉一些重要的理论及公式，并使所学到的知识在头脑中形成合理的结构。2、掌握电磁场的基本规律，加深对电磁场性质和时空概念的理解。3、通过电磁场运动规律和狭义相对论的学习，更深刻领会电磁场的物质性和时间、 空间概念，帮助我们进一步形成辩证唯物主义世界观。能力目标通过本课程的学习，不仅使学生对电磁现象的认识在电磁学唯象理论的基础上更深 入一步，认清电磁场的本质，了解相对论的时空观，而且要学习用理论物理学处理问题 的方法，提高在本课程领域分析、解决实际问题的能力。为学习应用物理和相关课程打 好基础。三、课程教学基本要求1、本课程的内

3、容为理论物理的重要组成局部，其特点之一是注重逻辑推理并具有 很强的系统性和严谨性；其特点之二是本课程内容有很深广的物理背景，实用性很强。 因此，在这门课的教学过程中，不能单纯地追求理论上的完美、严谨，而忽视其应用。 学生在学习时，不必过分地追求一些定理的严格证明、复杂公式的精确推导，更不能死记硬背，而要重视其应用技巧和处理方法。2、本课程的内容是几代物理学家（如法拉第、麦克斯韦、爱因斯坦等）进行长期 创造性研究的成果，几乎处处都闪耀着创新精神的光芒。教师应当提示学生注意在概念 建立、定理提出的过程中所用的创新思维方法，在课堂教学中应尽可能地表达历史上的 创造过程，提高学生的创造性思维能力四、课

4、程教学模块（或教学内容）与学时分配序号教学模块知识点学时1预备知识：矢 量分析与场 论基础（4学 时）掌握：矢量代数，点乘，矢量积，混合积，双 重矢积，场点与源点基本概念2掌握：梯度、散度和旋度，关于散度和旋度的一些定理，V算符运算公式理解：曲线正交坐标系22电磁现象的 普遍规律（12 学时）掌握：电荷守恒定律，磁场的环量和旋度，磁场的散度理解：比奥-萨伐尔定律2理解：洛伦兹公式掌握：电磁感应定律，位移电流，麦克斯韦方程组2理解：介质的概念，介质的极化，介质的磁化 掌握：介质中的麦克斯韦方程组2掌握：电磁场的边值关系，法向分量与切向分 量的跃变理解：场和电荷系统能量守恒定律的一般形式， 电磁场

5、的能量密度和能流密度了解：电磁能量的传输43静电场（10学时）掌握：静电场的标势，静电势的微分方程和边值关系理解：静电场能量2理解：静电问题的唯一性定理，有导体存在时 的唯一性定理。掌握：拉普拉斯方程，别离变量法4理解：镜像法的理论依据 掌握：镜像法求解静电场2理解：电势的多极展开，电偶极子了解：电四极矩，电荷体系在外场中的能量24静磁场（8学 时）理解：矢势，矢势微分方程，矢势边值关系 了解：静磁场的能量3掌握：磁标势，磁标势的边值关系，别离变量 法求解磁标势3理解：矢势的多极展开，磁偶极子的场和磁标势了解：小区域内电流分布在外磁场中的能量25电磁波的传 播与辐射（16 学时）掌握：电磁场波

6、动方程，时谐电磁波，平面电磁波理解：电磁波的能量和能流2理解：菲涅尔公式掌握：反射和折射定律，全反射2掌握：导体内的自由电荷分布，导体内的电磁 波，趋肤效应和穿透深度，导体外表上的反射2掌握：有界空间中的电磁波，理想导体边界条件，谐振腔2掌握：矩形波导中的电磁波，截止频率，TEi。波的电磁场和管壁电流理解：高频电磁能量的传输4掌握：用势描述电磁场，推迟势理解：规范变换和规范不变性，达朗贝尔方程46期中考试与期中考试2课时，习题讲解与复习安排2课时4习题课（4学 时）四、教学方法与策略课程以课堂讲授为主，小组讨论与习题剖析为辅。五、学生学习成效考核方式考核环节构成（均为100分制）评分依据占总成绩 的比重考勤及课后作业考勤计5分，缺课一次扣1分，作业计5分，作业分 求平均，未按时交计零分。20%期末考试闭卷，选择题（20%）、填空题（20%）判断题（20%）、计算题（40%）80%六、选用教材郭硕鸿著，电动力学，高等教育出版社，2008年第三版。七、参考资料L教学参考书：1）俎栋林著，电动力学（修订版），清华大学出版社，2016年第一版。2）李元杰著，电动力学，机械工业出版社，2014年第一版。3）罗春荣著，电动力学，电子工业出版社，