yang_经典电动力学教案, Chapter0

《 电动力学》教学教案教材 高教出版社 作者 蔡圣善第一周授课时间章节名称 预备知识 矢量分析初步§1、标量与矢量§2物理量的空间积累 §3物理量的空间变化率（1）教学内容1、标量场 定性描述一个标量常可以使用等势面的概念 定量描述为一个标量通常使用空间与时间的函数 ),(t x标量函数的空间变化率的最大值—— 梯度2、矢量场 定性描述用场线的方法 定量描述为一个空间，时间的矢量函数),(t x E E。

3、掌握 研究矢量场的基本方法 空间的积累4、通过对矢量场的通量的研究，（大于零，小于零，等于零）来判断区域内是否有源、是否有汇、是否连续。

5、通量的局限性， 教学难点1、通量大于零，小于零，等于零时，封闭面与场线的关系。

2、梯度的定义式与在各种正交坐标系中的表达式的不同。

例题1、 求 ▽r ▽· r ▽（r1） r = x i + y j + z k 授课时间章节名称 §3物理量的空间变化率（2）§4、算符的二级运算 §5曲线坐标系教学内容1、 通过对矢量场的环量的研究来讨论矢量的性质。

由其是否等于零来判断是否为有势场。

2、 旋度的定义及旋度在直角坐标系中的表达式。

3、 算符的二级运算，梯度的旋度，旋度的散度，梯度的散度以及旋度的旋度。

4、场点与源点在数学表示方法上的区别，哈密顿算符的场点与源点的区别。

5、体积元在柱坐标系与球 坐标系中的表示方法。

教学难点1、 梯度，散度及旋度是算符的一级运算，对应的是一阶偏微分方程，在数学上，一阶偏微分方程较难计算。

为了将一阶偏微分方程换成二阶偏微分方程，引入算符的二级运算。

2、 为了今后计算方便，以下的计算结果应该熟记。

▽ ，▽，，得区别。

▽ ρ（x ，）φ（x ），▽，ρ（x ，）φ（x ）的计算结果是不同的。

但是电荷守恒原理▽·（j ，t ）+ t= 0中，为了简单，常常将一瞥省略。

电动力学教学大纲电动力学教学大纲一、课程简介电动力学是一门研究电荷、电流和磁场等物理量之间相互关系的科学。

它揭示了电磁现象的基本规律，为电磁设备和系统的设计提供了理论依据。

本课程作为电动力学的入门课程，旨在帮助学生掌握电动力学的基本概念、原理和方法，培养他们分析和解决问题的能力。

二、课程目标1、掌握电动力学的基本概念、原理和方法，如牛顿第二定律、高斯定律、安培环路定律、法拉第电磁感应定律等。

2、理解并掌握静电学、静磁学、电磁感应和电磁场的基本规律和现象。

3、培养学生分析、解决电动力学问题的能力，为后续的电磁场与电磁波、微波技术等课程打下基础。

4、提高学生对电动力学在现代科技领域中的应用有一定的了解和认识。

三、课程内容1、基础知识：电磁学的发展历程、基本物理量及其单位制、物质的电性质等。

2、静电学：库仑定律、电场强度、电势、静电场的基本方程、静电场的边界条件等。

3、静磁学：磁场、磁感应强度、磁通量、磁场的基本方程、静磁场的边界条件等。

4、电磁感应：法拉第电磁感应定律、楞次定律、涡旋电场、电磁感应的应用等。

5、电磁场与波：麦克斯韦方程组、电磁波的传播、电磁波的辐射与散射等。

6、近代电磁理论：量子电动力学、相对论电动力学等。

7、应用举例：电磁技术在现代通信、能源、交通等领域的应用。

四、教学方法1、课堂讲解：通过讲解基本概念、原理和方法，使学生了解电动力学的核心思想。

2、课堂讨论：组织学生进行课堂讨论，引导学生积极参与，加深对电动力学知识的理解。

3、实例分析：通过实例分析，让学生了解电动力学在科技领域中的应用，提高分析问题和解决问题的能力。

4、课后作业：布置适量的课后作业，让学生巩固课堂所学知识，加深对电动力学的理解。

5、考试：定期进行考试，检查学生对电动力学的掌握情况，为后续课程的学习打下基础。

五、教学评估1、出勤率：考察学生的出勤情况，了解学生的学习态度和参与度。

2、作业：布置适量的课后作业，检查学生对课堂所学知识的掌握情况。

电动力学教学设计
一、教学目标：（1）旨在让学生充分了解电磁场的基本规律，
加深对电磁场性质和时空概念的理解；（2）获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力，为以后解决实际问题打下基础；（3）通过电磁场运动规律和狭义相对论的学习，更深刻的领会电磁场的物质性，帮助我们加深辩证唯物主义的世界观。

二、教学对象：主要从学生的特点上分析，大学生主要的是懒
于动手，比起高中阶段要不刻苦的多，所以要多和学生交流，多了解学生的学习动向，提高学生的学习兴趣，提高课堂的教学质量就要从学生的上课积极性上和学生的主观上找问题。

三、教学内容：本课程主要阐述宏观电磁场理论，在第一章中
我们就各个实验定律，从其中总结出电磁场的普遍规律，建立麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式。

四、教学模式与策略：教学主要是依据ppt和老师课堂手动讲解
相结合，从而起到互补不足的效果，这是其一；其二就是为了便于自学和参考，我特意安排了多于本书的教学内容课程以拓宽学生的知识面，从而更透彻的理解课本教学内容。

五、教学媒体：咱们这个大学的课程多半用的都是这个多媒体
课程，基于条件限制，只能是老师讲解学生听课，最多是
老师当导演，学生当演员以用来提高教学质量。

六、教学过程：教学过程我会讲解一些关于生活的实例帮助学
生理解，从而也能让学生学会如何学以致用。

七、教学评价：踏踏实实才是真，只有刻苦努力才能笑到最后。

再次希望我们每个同学都能有个完美的将来。

电动力学教案案例分析案例一：电荷和电场1. 案例描述在电动力学教学中，学生常常需要理解电荷和电场之间的关系。

为了帮助学生更好地理解这个概念，可以通过以下教案设计进行案例分析。

2. 教学目标通过本教案的学习，学生将能够：- 理解电荷的基本概念和性质；- 理解电荷与电场之间的相互作用；- 运用库仑定律计算电荷之间的作用力。

3. 教学内容及步骤3.1 引入通过简单的问题或实例，引导学生思考电荷和电场的概念，并帮助他们建立起正确的认知。

3.2 探究利用电荷重排实验或带电粒子受力实验等实例，引导学生观察、实验和思考，以获得关于电荷和电场之间的规律性认识。

3.3 知识讲解在学生以探究的方式初步理解电荷和电场之间的关系后，通过讲解的方式加深学生对电荷、电场及其性质的理解。

- 介绍电荷的基本概念，包括正电荷和负电荷；- 解释电荷之间的相互作用，即库仑力和电场力；- 引入电场概念，解释电子、质子等带电粒子在电场中的受力情况。

3.4 案例分析通过具体的案例分析，帮助学生应用所学知识解决实际问题。

- 案例一：两个带电粒子的相互作用- 通过给定两个带电粒子的电荷量和距离，让学生计算它们之间的作用力；- 引导学生理解作用力与电荷量、距离的关系；- 鼓励学生利用所学知识，分析并推测作用力的变化规律。

- 案例二：带电粒子在电场中的受力与运动- 利用实际情景或图像，描述带电粒子在电场中的受力情况；- 引导学生运用所学知识，解释带电粒子在电场中的运动规律；- 鼓励学生思考，改变电场强度或电粒子的电荷量对其运动轨迹的影响。

3.5 总结与拓展通过总结学习的内容和案例分析的结果，帮助学生加深对电荷和电场的理解，并引导他们拓展思考。

4. 教学评价在教学过程中，可以利用以下方式对学生进行评价：- 观察学生的实验操作和思考过程；- 提问学生，考察其对电荷和电场相关概念的理解；- 分析学生在案例分析中的解决问题的能力。

5. 教学延伸通过案例分析的教学，可以为学生提供更多的练习机会，并引导他们自主思考和解决问题。

物理课的电动力学教案电动力学教案引言：电动力学是物理学的重要分支之一，是研究电荷在电场和磁场中的运动规律。

电动力学的研究对于理解和应用电学现象具有重要意义。

本教案将以电动力学为主题，通过多种教学方法和学习活动，帮助学生深入理解电动力学的基本概念和原理。

一、电场与电场力1.1 引入电场1.1.1 引导学生观察电荷之间的相互作用1.1.2 提出电场的概念，引导学生思考电荷产生的电场对其他电荷的作用力1.2 电场的性质1.2.1 通过实验观察电场的作用方式1.2.2 引导学生总结电场的性质，包括电场强度、电场线等1.3 电场力的计算1.3.1 探究库仑定律的表达式及其意义1.3.2 引导学生运用库仑定律计算电场力大小二、电势与电势差2.1 引入电势的概念2.1.1 提出电势的定义及其与电场力的关系2.1.2 引导学生理解电场与电势的区别和联系2.2 电势差的计算2.2.1 探究电势差的定义及其计算公式2.2.2 引导学生通过实例计算电势差2.3 电势能的转化2.3.1 通过实验观察电势能的转化过程2.3.2 引导学生认识电荷在电场中的势能变化三、电路与电阻3.1 引入电路的概念3.1.1 提出电路的定义及其基本组成3.1.2 引导学生了解电流和电压的关系3.2 电阻的概念与特性3.2.1 探究电阻的特性及其对电流的影响3.2.2 引导学生理解欧姆定律的含义及其计算方法3.3 串联与并联电阻3.3.1 引导学生了解串联与并联电阻的特性和计算方法3.3.2 设计实验让学生观察和验证串并联电阻的规律四、电容与电容器4.1 引入电容的概念4.1.1 提出电容的定义及其与电势差的关系4.1.2 引导学生认识电容器的构造和工作原理4.2 电容的定量表达4.2.1 探究电容的计算公式及其单位4.2.2 引导学生计算电容的大小和电势差的变化4.3 并联与串联电容4.3.1 引导学生了解并联与串联电容的特性和计算方法4.3.2 设计实验让学生观察和验证并串联电容的规律五、磁场与磁场力5.1 引入磁场的概念5.1.1 提出磁场的定义及其与电流的关系5.1.2 引导学生了解磁场力对带电粒子的作用5.2 磁场力的定量表达5.2.1 探究洛伦兹力的表达式及其计算方法5.2.2 引导学生通过实例计算磁场力的大小5.3 磁场对运动带电粒子的影响5.3.1 引导学生理解磁场对带电粒子运动轨迹的影响5.3.2 设计实验让学生观察和验证磁场力对带电粒子运动的影响六、电磁感应与法拉第电磁感应定律6.1 引入电磁感应的概念6.1.1 提出电磁感应的定义及其与磁场变化的关系6.1.2 引导学生了解电磁感应现象和应用6.2 法拉第电磁感应定律的表达6.2.1 探究法拉第电磁感应定律的表达式及其意义6.2.2 引导学生通过实例计算感应电动势的大小6.3 感应电流与楞次定律6.3.1 引导学生了解感应电流的形成和楞次定律的表述6.3.2 设计实验让学生观察和验证感应电流的规律七、电磁波与电磁辐射7.1 引入电磁波的概念7.1.1 提出电磁波的定义及其与电磁感应的关系7.1.2 引导学生认识电磁波的基本属性和分类7.2 电磁波的传播和特性7.2.1 探究电磁波的传播方式和速度7.2.2 引导学生了解电磁波的频率和波长的关系7.3 电磁辐射的影响和应用7.3.1 引导学生了解电磁辐射对人类生活和健康的影响7.3.2 设计实验让学生观察和验证电磁波的传播特性结语：通过本教案的学习，相信学生能够全面理解并掌握电动力学的基本概念和原理，进一步培养学生的物理思维和实验能力。

高中二年级物理课堂教案：电动力学一、引言电动力学是高中物理课程中的重要内容之一。

通过学习电动力学，学生可以了解电流、电路和电磁场等基本概念，掌握电流和电压之间的关系，以及电磁感应和电磁波的产生等知识。

本教案将以高中二年级物理课堂为背景，通过设计一节具体的教学活动，帮助学生深入理解和掌握电动力学的重要概念。

二、教学目标1. 知识目标：- 了解电流的概念和符号表示。

- 掌握电流和电荷数量、电压之间的关系。

- 理解欧姆定律并能够运用到不同电路中。

2. 能力目标：- 能够正确使用安全电路实验仪器和元件。

- 具备观察、记录实验现象的能力。

- 能够分析和解释实验结果，提出合理的结论。

3. 情感目标：- 培养学生对物理实验的兴趣和探索精神。

- 培养学生的合作意识和团队精神。

三、教学过程1. 导入（10分钟）通过展示一段电流产生的视频，引发学生对电流的思考和好奇心。

教师可以提问学生，电流是什么，它在生活中的应用有哪些？2. 知识讲解（20分钟）教师简要介绍电流的概念和符号表示，解释在导体中由电荷流动形成电流的过程。

并解释电流的单位安培（A）的定义。

接着，教师讲解电流和电荷数量、电压之间的关系，引入电流强度和电荷数的计算公式。

通过实例演示和计算，让学生掌握电流和电荷数量之间的数学关系。

最后，教师引入欧姆定律的概念，讲解电流、电压和电阻之间的关系，以及欧姆定律的计算公式。

通过实例演示和计算，帮助学生理解和掌握欧姆定律的应用。

3. 实验探究（40分钟）为了加深学生对电流和欧姆定律的理解，设计一个简单的实验活动。

实验材料：- 电池（1.5V）- 电线- 电阻丝- 安全电流表- 安全电压表实验步骤：- 搭建一个简单的电路，将电池、电线和电阻丝连接起来。

- 用安全电流表测量电路中的电流强度，并记录下来。

- 用安全电压表测量电路中的电压，并记录下来。

- 将电阻丝的长度变化，重新测量电路中的电流和电压。

- 根据测量结果，计算电流和电压之间的比例关系，并验证欧姆定律。

电动力学教程第一章电动力学的基本概念和原理1.1 电动力学的起源和发展1.2 电荷、电场和电势1.3 静电场和电场线1.4 电荷的运动和电流1.5 电磁感应和法拉第定律1.6 安培环路定理和电磁场的旋度1.7 电磁波和辐射现象第二章电场和电势2.1 电场的定义和性质2.2 电势的概念和计算方法2.3 电势能和电场的关系2.4 点电荷和电偶极子的电势分布2.5 电势的叠加原理和电势的连续性2.6 电场和电势的能量密度第三章静电场和电荷分布3.1 静电场的高斯定律和电通量3.2 静电场的电势分布和电势差3.3 静电场的边界条件和电势的唯一性3.4 电介质中的静电场和极化效应3.5 静电场的能量和能量密度第四章电流和电阻4.1 电流的定义和电流密度4.2 电阻和欧姆定律4.3 导体中的电场和电势分布4.4 电阻的材料特性和电阻率4.5 稳恒电流和电源的内阻4.6 电流的连续性方程和电流的守恒定律第五章磁场和磁感应5.1 磁场的定义和性质5.2 安培定律和磁场的环路积分5.3 磁场的旋度和磁场的矢势5.4 磁场中的洛伦兹力和磁场的能量密度5.5 磁感应和磁通量的定义和计算方法5.6 磁场的连续性方程和磁场的守恒定律第六章电磁感应和法拉第定律6.1 电磁感应的基本原理和法拉第定律6.2 磁场的变化和电动势的产生6.3 磁通量的变化和楞次定律6.4 互感和自感的概念和计算方法6.5 电磁感应的应用和电磁感应现象第七章电磁波和辐射现象7.1 电磁波的产生和传播7.2 电磁波的性质和特点7.3 电磁波的传播速度和波长7.4 电磁波的能量和能量密度7.5 辐射现象和辐射场的特性7.6 电磁波的应用和辐射的危害以上是一份电动力学教程的大致内容，希望能够帮助读者理解电动力学的基本概念和原理。

通过对电场、电势、静电场、电荷分布、电流、磁场、电磁感应、电磁波等内容的介绍，读者能够全面了解电动力学的基础知识，为进一步学习和研究电动力学打下坚实的基础。