电磁学课程教学大纲

电磁学课程教学大纲课程编号：09011050课程名称：电磁学/Electromagnetism学时：48学分：3适用专业：材料物理开课学期：2开课部门：理工学院物理系先修课程：高等数学 考核要求：考试使用教材及主要参考书：1．梁灿彬著，《电磁学》，高等教育出版社，2004年版。2．赵凯华著，《电磁学》，高等教育出版社，1998年版。一、课程的性质和任务电磁学是高等本科院校物理专业普通物理学课程的一部分，是一门专业基础课。通过这门课的学习，要系统地掌握电磁学的基本现象、概念及其规律，以及处理电磁学问题的基本观点和方法。二、教学目的与要求通过本课程的学习，使学生具有一定的分析和解决电磁学问题的能力，了解电磁学发展史上的某些重大发现和发明过程中的物理思想和实验方法，了解电磁学的发展和其它学科之间的关系，并为后继课程的学习奠定必要的基础。三、学时分配章节课程内容学时第一章静电场的基本规律10第二章有导体时的静电场5第三章静电场中的电介质4第四章恒定电流和电路4第五章恒定电流的磁场9第六章电磁感应与暂态过程6第七章磁介质6第八章交流电路0第九章时变电磁场和电磁波3总复习1总学时48四、教学中应注意的问题1.电磁学是普通物理中非常重要的一门课程，它的掌握与否直接影响到电动力学等课程的学习，因此，在教学中基础一定要打牢，应多做习题。特别要重点掌握高斯定理与环路定理的使用方法与技巧，2．电磁学中电与磁的规律非常对称，要注意引导学生从对称性的角度来学习与理解电磁场理论。五、教学内容第一章静电场的基本规律1.基本内容：第一节电荷第二节库仑定律第三节静电场第四节高斯定理第五节电场线第六节电势2.教学基本要求：掌握静电场的基本规律。3.教学重点难点：重点：库仑定律、静电场的高斯定理、环路定理以及电势的计算。难点：静电场的高斯定理的使用方法，电势的计算方法。4.教学建议：应注重高斯定理定理使用方法的讲解。库仑定律是电磁理论中一个基本定律，要注意增加深度。第二章有导体时的静电场1.基本内容：第一节静电场中的导体第二节封闭金属壳内外的静电场第三节电容器及其电容第四节静电演示仪器第五节带电体系的静电能2.教学基本要求：掌握有导体时的静电场的特点，并注意与真空静电场的区别与联系。3.教学重点难点：重点：封闭金属壳内外的静电场；电容器及其电容计算。难点：封闭金属壳内外的静电场的分析方法。4.教学建议：整个这一章的内容要围绕静电场中导体的电磁性质这一核心问题来讲。第三章静电场中的电介质1.基本内容：第一节概述第二节偶极子第三节电介质的极化第四节极化电荷第五节有电介质时的高斯定理第六节有电介质时的静电场方程第七节电场的能量第八节压电效应及其应用2.教学基本要求：掌握电介质的电磁规律。3.教学重点难点：重点：电介质的极化规律；有电介质时的高斯定理；有电介质时的静电场方程；难点：电介质的极化规律；电介质高斯定理的使用方法。4.教学建议：要注意对抽象问题的分析方法的介绍，如极化强度的高斯定理等。第四章恒定电流和电路1.基本内容：第一节恒定电流第二节直流电路第三节欧姆定律和焦耳定律第四节电源和电动势第五节基尔霍夫方程组第六节二端网络理论与巧解线性电路问题第七节接触电势差与温差电现象第八节液体导电和气体导电2.教学基本要求：掌握稳恒电路的电磁规律，并掌握计算稳恒电路的方法。3.教学重点难点：重点：电源和电动势；基尔霍夫方程组；二端网络理论。难点：电动势的理解；接触电势差与温差电现象；液体导电和气体导电理论。4.教学建议：要加强对电路分析的训练。第五章恒定电流的磁场1.基本内容：第一节磁现象及其与电现象的联系第二节毕奥-萨伐尔定律第三节磁场的高斯定理第四节安培环路定理第五节带电粒子在电磁场中的运动第六节磁场对载流导体的作用第七节用磁矩表示载流线圈的磁场，磁偶极子2.教学基本要求：掌握恒定电流产生的磁场的基本规律。3.教学重点难点：重点：毕奥-萨伐尔定律；磁场的安培环路定理；电磁感应与暂态过程难点：毕奥-萨伐尔定律的使用；利用磁场的安培环路定理来计算磁场。4.教学建议：恒定电流的磁场与静电场高度对称，要用对称方法来教学。第六章电磁感应与暂态过程1.基本内容第一节电磁感应第二节楞次定律第三节动生电动势第四节感生电动势和感生电场第五节自感第六节互感第七节涡电流第八节RL电路的暂态过程第九节RC电路的暂态过程第十节RLC电路的暂态过程第十一节磁能2.教学基本要求：掌握电磁感应规律与电路暂态过程的计算方法。3.教学重点难点：重点：楞次定律；动生电动势；感生电动势和感生电场；暂态过程的分析方法。难点：动生电动势与感生电动势的计算；暂态过程的分析方法。4.教学建议：要注意用电磁感应原理来分析实际问题。第七章磁介质1.基本内容：第一节磁介质存在时静磁场的基本规律第二节顺磁性与抗磁性第三节铁磁性与铁磁质第四节磁荷观点，永磁体第五节磁路及其计算第六节磁场的能量2.教学基本要求：掌握磁介质的电磁规律以及磁路的计算方法。3.教学重点难点：重点：磁介质存在时静磁场的基本规律；磁化；磁路及其计算方法。难点：磁介质存在时静磁场的电磁规律；磁介质磁化规律。4.教学建议：着重讲清磁介质的电磁规律，并由此引出磁路的概念。第八章交流电路1.基本内容：第一节简谐交流电第二节三种理想元件的电压与电流的产系第三节复数法和矢量法第四节复阻抗第五节功率和功率因数第六节谐振现象第七节变压器2.教学基本要求：掌握交流电路的计算方法。3.教学重点难点：重点：三种理想元件的电压与电流的产系；复阻抗的计算；变压器原理。难点：复阻抗的计算；变压器原理。4.教学建议：这一章的内容可以讲简单一点，因为其大部分内容与电工学的内容重复了。第九章时变电磁场和电磁波1.基本内容：第一节位移电流与麦克斯韦方程组第二节平面电磁波第三节电磁场的能量密度和能流密度第四节电偶极辐射与赫兹实验第五节似稳电磁场和集中参量似稳电路2.