《地球物理场1》课程教学大纲

《地球物理场论》教学大纲一、课程基本信息课程名称地球物理场论GeophysicalFieldTheory课程编码GEO223211025开课院部地球科学与技术学院课程团队波动地物类课程教学团队学分2.5课内学时40讲授40实验0上机0实践0课外学时40适用专业勘查技术与工程（物探）授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、高等数学（2-2）、大学物理（2-1）、线性代数、复变函数、大学物理（2-2）课程简介（必修）本课程是为勘查技术与工程专业所开设的专业基础课，为《重磁勘探》及《电法勘探》等后续课程的学习奠定理论基础。本课程的主要目的在于学会使用场的观点来描述和理解引力场及电磁场的基本现象和规律，掌握地球物理场的基本概念和公式以及简单条件下引力场、稳定电磁场的分布及计算和可变电磁场的变化规律，能利用场论的方法解决工程问题，也可为从事地球物理勘探方向的研究工作打下良好理论基础。ThiscourseisoneoftheMajorcoursesforstudentsinExplorationTechnologyandEngineering,whichwillbeatheorybasementforthefurtherstudysuchasGravityandmagneticexploration,Electricalexploration.Thepurposeofthiscourseistohelpthestudentsknowthebasictheoryandapplicationofthegravityfieldandmagnetitefield.Inaddition,benefitedfromthiscourse,thestudentscanutilizethemethodslearnedfromthiscoursetosolvetheproblemintheengineering,andalsofoundasolidtheorybasementforthefurthergeophysicsresearch.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握引力场、稳定电磁场及可变电磁场的基本原理和场的变化规律是1.42M2目标2：能够灵活应用地球物理场知识，理解勘查地球物理工程问题是1.4三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节10绪论场的物理本质、场的数学研究方法M12讲授2自学21引力场1.1场强度点质量、体质量、面质量的引力场强度1.2引力场的通量及散度立体角的概念、引力场的高斯定理1.3引力场的环流及旋度引力场强度的环流及旋度1.4引力场的势及其梯度引力势的定义、引力场与势的关系1.5面质量分布的场及场强连续性引力场强度法向和切向的边界条件1.6泊松方程及拉普拉斯方程泊松方程及拉拉普拉斯方程的推导及解题方法1.7平面场平面场的含义及平面场方程1.8重力场及重力勘探重力场的概念及场的空间特征、重力勘探应用、重力梯度测量及应用M1,M28讲授8作业、自学32稳定电场2.1真空中的静电场真空中点电荷、体电荷、面电荷的电场、电势的定义2.2偶极子场偶极子场的求解及特征2.3电介质中的静电场极化的概念、电介质极化后的场2.4电介质场的边界条件和边值问题电介质场的法向和切向边界条件2.5静电场的能量静电场能量、场能公式2.6稳定电流场电流场的基本概念、欧姆定律微分形式2.7电流场中的边界条件电法场的法向、切向边界条件2.8势场问题解及解的唯一性电势在不同介质中满足的边界条件、电势的求解方法2.9电象法电象法的基本概念及求解方法2.10解电流场的静电类比法静电类比法的基本概念及求解方法2.11球谐函数及柱谐函数求解势场问题球谐函数和柱谐函数表达式及相应的势场求解M1,M212讲授12作业、自学43稳定磁场3.1稳定电流磁场实验定律稳定磁场的基本实验定律3.2磁场的矢势磁场矢势的引入和推导3.3稳定电流磁场基本定律稳定电流磁场基本定律3.4元电流的磁场元电流的模型、磁场特征、磁偶极子3.5磁介质中的稳定电流磁场磁化的概念、磁介质的稳定电流磁场3.6磁场的边界条件磁场的法向和切向的边界条件3.7磁场的标势磁荷的引入、利用磁荷观点求解磁场3.8引力势与磁势的关系引力势和磁势关系的推导3.9铁磁介质的磁场铁磁介质特点、铁磁介质磁场3.10磁场的求解磁场的求解的各种方法3.11磁法勘探应用M1,M210讲授10作业、自学54交变电磁场4.1电磁感应定律法拉第电磁感应定律4.2位移电流位移电流的引入、位移电流的表示式4.3麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组的形成及物理意义4.4电磁场的能量及坡印亭矢量电磁场能量守恒、坡印亭矢量4.5电磁场波动方程电磁场波动方程的推导及含义4.6无限均匀理想介质中的平面电磁波无限均匀理想介质中的平面电磁波传播规律4.7无限均匀导电介质中电磁场分布规律无限均匀导电介质中电磁场的分布规律4.8电磁法勘探应用M1,M28讲授8作业、自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业每章布置相应的课后作业。根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。30%2考勤和课堂表现随机点名、随机检查学生上课精神状态和回答问题情况10%3期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.主要考核学生对地球物理场论基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有填空题、简答题、计算题等。60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业20%A-作业按时提交，态度认真且准确率高B-作业按时提交，错误不多C-作业按时提交，错误较多2M2平时作业10%A-作业按时提交，态度认真且准确率高B-作业按时提交，错误不多C-作业按时提交，错误较多3M1考勤和课堂表现10%A-缺勤2次，能积极参与课堂活动，发言踊跃B-缺勤2次以上，较为积极参与课堂活动4M1期末考试60%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0