《电磁学》教学大纲
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《电磁学》课程教学大纲(72学时)(理论课程)一课程说明(一)课程概况课程中文名称:《电磁学》课程英文名称:Electromagnetics课程编码:3910252106开课学院:理学院适用专业/开课学期:物理学/第二学期学分/周学时:4/4《电磁学》是物理学专业的一门学科专业必修课程,它系统地阐述了电磁现象的基本概念和基本规律,介绍了电磁学发展史上一些重大发现和发明的物理思想和实验方法,主要研究电荷、电流产生电场、磁场的规律,电场和磁场的相互联系,电磁场对电荷、电流的作用,以及电磁场对物质的各种效应等。
本课程的先修课程为:《高等数学》、《力学》,后续课程有:《光学》、《电动力学》、《量子力学》等。
(二)课程目标通过本课程的学习,应使学生:1. 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;2. 培养独立分析、处理电磁学问题的能力和创新素质,使学生具有从事相关工作的综合素质,为后续课程打下良好的基础;3. 了解电磁学的发展概况、实际应用和最新成就;4. 得到一定的科学知识、科学方法、科学态度和科学精神等科学素质教育和培养。
三、学时分配章主要内容学时安排0绪论2第一章静电场12第二章静电场中的导体和电介质10第三章恒定电流10第四章恒定磁场12第五章电磁感应和暂态过程10第六章磁介质10第八章麦克斯韦电磁理论和电磁波6二教学方法和手段采用讲授、研讨、探索式教学法,将实验演示、观察、测量、验证与理论推导、原理分析、规律揭示、方法提炼以及归纳总结、创造、发明紧密结合起来,以激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神和创新能力。
三教学内容第0章绪论 (2学时)一、教学目标让学生理解电磁学的发展历程。
二、主要内容介绍电磁学的研究对象、电磁学的发展史、电磁学的研究方法、有关电磁学的学习要求。
第1章 静电场(12学时)一、教学目标牢固掌握电场强度和电势概念以及电荷守恒定律、库仑定律、高斯定理和环路定理,掌握电场强度和电势的基本计算方法,理解点电荷模型概念和静电场各种定律和定理的适用条件,了解静电场强度与电势间的微分关系。
《电磁学》教学大纲课程编号:SC2121102课程名称:电磁学英文名称:Electromagnetism学时:54 学分: 3.5课程类型:必修课程性质:学科基础课适用专业:应用物理学、电子信息科学与技术先修课程:高等数学、力学、热学开课学期: 3 开课院系:理学院一、课程的教学目标与任务电磁学是应用物理学专业的基础课程,通过电磁学的教学,应该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,具有一定的分析和解决电磁学问题的能力,为后续课程的学习奠定较为扎实的基础。
电磁学的任务是使学生牢固掌握有关静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒磁场、电磁感应的基本原理和规律,使学生了解麦克斯韦电磁学理论的基本内容和电磁波的基本概念。
通过对电磁学内容和研究方法的学习,培养学生分析问题解决问题的能力,建立科学的世界观和方法论。
二、本课程与其它课程的联系和分工前期课程:高等数学、力学、热学后期课程:光学、电动力学、热力学与统计物理等三、课程内容及基本要求(一)静电场恒定电流场(23学时)内容包括:静电现象、电荷,库仑定律;电场与电场强度、场强迭加原理,电偶极子;高斯定理;电势及其梯度;静电场中的导体;静电能;电容和电容器;静电场边值问题的唯一性定理;恒定电流场。
1.基本要求(1)掌握应用高斯定理计算电场分布的条件和方法,用电势定义求空间电势分布的方法;掌握电势与场强的积分关系,理解场强与电势的微分关系。
能熟练运用迭加原理计算简单、典型带电体及其组合体的电场、电势分布。
(2)理解库仑定律及其适用条件、场的概念、场强迭加原理及其物理意义,理解电通量的概念,理解静电场的环路定律和高斯定理,了解电势梯度的物理意义,了解带电体、带电体组的静电能及其计算方法。
(3)掌握并能够熟练运用导体的静电平衡条件;掌握电容的物理意义,并会计算电容器的电容(4)理解静电平衡状态下导体上电荷分布的特点,理解电容器储能的概念,并会计算电容器的储能;(5)理解静电场边值问题的唯一性定理。
第1章电磁学教学大纲(包括讲座共60学时)第2章静电场参考学时 10§1 库仑定律•扭称实验及其它实验,电力平方反比律•库仑定律的物理内涵•库仑定律的成立条件• 电荷守恒定律,电荷的量子性§2 电场电场强度•电场,电场强度矢量•场强叠加原理§3 静电场的高斯定理•源与旋,通量与环流•静电场的高斯定理§4 静电场的环路定理电势•静电场的环路定理•关于静电场高斯定理和环路定理的几点说明•电势•场强与电势的微分关系§5静电场的基本微分方程*讲座:“电力平方反比律的理论与示零实验”;第3章静电场中的导体和电介质参考学时 8§1导体和电介质§2 静电场中的导体•导体的静电平衡条件•导体空腔与静电屏蔽•导体的静电平衡的基本性质•静电场边值问题的唯一性定理•尖端放电及其应用§3电容和电容器•孤立导体的电容•电容器及其电容•平行板电容器球形电容器同轴柱形电容器•分布电容•电容器的串并联§4 电介质极化•极化的微观机制•极化的描绘•极化强度矢量P和极化电荷q’的关系•极化强度矢量P和总电场E的关系——极化规律•各向异性电介质铁电体•例题§4有介质时的静电场•有介质时的高斯定理电位移矢量•应用例举§5静电场的边界条件•D的法向分量连续•E的切向分量连续§5带电体系的静电能•带电体系的静电势能•电容器储存的静电能•静电场的能量第4章直流电参考学时 4§1电流的连续性方程恒定条件·电流和电流密度矢量·电流的连续性方程恒定条件§2欧姆定律· 欧姆定律(积分形式)·电阻率和电导率·欧姆定律(微分形式)·焦耳定律•金属导电的经典微观解释§3 电源和电动势•电源的电动势•电源的路端电压•电源的功率•直流电路中的静电场的作用•温差电动势§4 直流电路•简单电路·复杂电路基尔霍夫定律第5章恒定磁场参考学时 10§1奥斯特实验•磁的基本现象•奥斯特实验•相关实验•研究课题§2毕奥-萨伐尔定律•毕奥-萨伐尔定律的建立•磁感应强度•载流回路的磁场§3磁场的“高斯定理”和“安培环路定律”•磁感应线•磁场的高斯定理•矢势*•磁单极* •安培环路定理§4安培定律•安培定律的建立* •安培定律=毕萨定律+安培力公式•磁场对载流线圈的作用,磁矩含讲座:“毕奥-萨筏尔定律、安培定律的示零实验”;§5 洛伦滋力•洛仑兹力•带电粒子在均匀电磁场中的运动•回旋加速器基本原理•霍耳效应•J.J.Thowmson的阴极射线实验,电子的发现•例题含讲座:“带电粒子在电磁场中的运动—磁约束、漂移、寝渐不变量”;第6章磁介质参考学时 4§1“分子电流”模型§2 顺磁质与抗磁质•顺磁质•抗磁质§3 磁化规律• 磁化的描绘•磁化强度矢量M与磁化电流I’的关系• 磁化强度矢量M与总磁感应强度B的关系§4有磁介质存在时的磁场•有磁介质存在时的磁高斯定理•有磁介质存在时的安培环路定理•磁介质的磁化规律§4 铁磁质•铁磁质的磁化规律•铁磁质磁化机制•铁磁材料的分类及其应用§5磁场的边界条件和磁路定理•B的法向分量连续•H的切向分量连续•磁路定理•磁屏蔽第7章电磁感应参考学时 10§1法拉第电磁感应定律•电磁感应现象的发现•法拉第对电磁感应的研究*•法拉第电磁感应定律•楞次定律•涡电流,电磁阻尼和电磁驱动含讲座:“法拉第电磁感应定律及其定量表达式”;§2动生电动势感生电动势涡旋电场•动生电动势•感生电动势,涡旋电场•交流发电机原理•电子感应加速器§3自感与互感•自感系数与互感系数•自感磁能与互感磁能•磁场的能量与能量密度§4暂态过程• RL电路的暂态过程•RC电路的暂态过程•RLC电路的暂态过程•灵敏电流计讲座:“超导体”;第8章交流电参考学时 8§1交流电概述• 各种形式的交流电• 简谐交流电的特征量• 几点说明§2交流电路中的基本元件•电阻元件•电感元件•电容元件•小结§3 元件的串联、并联——矢量图解法•串联电路•并联电路•多个元件的串、并联电路§4 交流电路的复数解法•交流电的复数表示法• 串、并联电路的复数解法• 串、并联电路的应用•复数形式的基尔霍夫定律•交流电桥§5 谐振电路•串联谐振电路•并联谐振电路• Q值的物理意义•谐振电路应用例举§6 交流电功率•瞬时功率、平均功率和功率因数•有功电阻与电抗•有功电流和无功电流•视在功率和无功功率•提高功率因数的意义•提高功率因数的方法§7 变压器简介•理想变压器•电压变比公式•电流变比公式•阻抗变比公式•功率传输效率§8 三相交流电•三相交流电• 相电压、线电压•负载的联接•三相电功率第9章麦克斯韦方程组——电磁波参考学时6讲座:“Maxwell电磁理论的建立”§1位移电流•电磁场的基本规律•位移电流§2麦克斯韦方程组•积分形式•微分形式•边界条件§3电磁波•电磁波的产生和传播•赫兹实验•电磁波的性质•电磁场的能量与动量•电磁波的传输与辐射•电磁理论与时空观狭义相对论的提出•麦克斯韦*。
教学大纲《电磁学》课程教学大纲课程名称:电磁学/ Electromagnetics课程代码:0807004023 开课学期:秋学时/学分:64学时/4.0学分先修课程:《高等数学》、《力学》;适用专业:物理学(师范)开课院(系):物理与电子工程学院一、课程的性质与任务《电磁学》是为物理专业本科学生开设的专业必修课之一,在教学计划中列为KCP课程。
本课程的任务是使学生掌握电磁学的基本原理和方法,为进一步学习电动力学、电工学和电子线路等课程和今后应用电磁学知识打下良好的基础。
通过本门课的教学也应使学生在运用高等数学解决问题的能力,运用从特殊到一般,从局部到全局的分析认识事物的能力,用类比的方法研究和理解问题的能力,从复杂现象中抽象出本质建立物理图象或物理模型能力等方面得到初步训练。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配(一)教学内容及学时分配第一部分、绪论(1学时)第二部分、静电场(13学时)1 电荷;2 库仑定律(库仑定律、电荷的单位、库仑定律的矢量形式、叠加原理)3 电场(电场强度、场强的计算)4 高斯定理(E通量、高斯定理、用高斯定理求场强);5 电场线(电场线、电场线的性质);6 电势(静电场的环路定理、电势和电势差、电势的计算、等势面、电势与场强的微分关系)第三部分、导体周围的静电场(7学时)1静电场中的导体(静电平衡、带电导体所受的静电力、孤立导体形状对电荷分布的影响、导体静电平衡问题的讨论方法、平行板导体组例题)2 封闭金属壳内外的静电场;.3 电容器及其电容4 带电体系的静电能第四部分、静电场中的电介质(6学时)1概述;2偶极子;3电介质及其极化;4极化电荷;5有电介质时的高斯定理;6有介质时的静电场方程第五部分、稳恒电流和电路(9学时)1恒定电流;2直流电路3欧姆定律和焦耳定律4电源和电动势5基尔霍夫方程组第六部分、稳恒电流的磁场(12学时)1磁现象及其与电现象的联系2毕奥-萨伐尔定律3磁场的高斯定理;4安培环路定理5带电粒子在电磁场中的运动6磁场对载流导体的作用;7用磁矩表示载流线圈的磁场,磁偶极子第七部分、电磁感应与暂态过程(10学时)1电磁感应;2楞次定律;3动生电动势;4感生电动势和感生电场5自感;6互感;7涡电流8磁能第八部分、磁介质(4学时)1磁介质存在时的静磁场的基本规律2顺磁质与抗磁质的磁化;3铁磁性与铁磁质;4磁场的能量;第九部分、电磁场与电磁波(2学时)1位移电流与麦克斯韦方程组2平面电磁波;(二)基本要求该课程主要讲授静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒电流的磁场、电磁感应、电磁场和电磁波、交直流电路等内容。
电磁学课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称:电磁学所属专业:物理课程性质:物理学学分:4分(二)课程简介、目标与任务电磁学课程是一切自然科学的重要基础课之一。
电磁学所涉及的现象和规律贯穿于一切自然科学的研究领域之中,学好电磁学是学好其它自然学科的基本保证。
本课程所讲授的内容为基本电磁现象的实验定律和相关的导出定理以及它们在相应领域和电路理论中的应用。
力求通过对于它们的研究,深刻认识电磁现象的基本性质,掌握电磁学的基本理论和应用知识,学会电磁学研究和处理问题方法。
课程还适时地将电磁学的理论与其它学科及有关自然现象相联系,以期获得对于电磁学理论较为全面的理解。
通过本课程的学习应使学生在提高科学素养,建立科学的世界观,培养严密的思维能力,熟练应用数学工具等诸方面获得全面的进步。
本课程针对我校物理学院近年来学生的平均水平编写教材。
物理学院为理科学生培养基地,设有“基地”和“普通”教学班,教材的编写考虑了两部分学生的需求。
体现在:教学大纲中带有“*”号的内容,作为提高课题对基地班讲授。
对于普通班,相应的时间用于习题课,讲解习题中的问题和补充例题。
对于大纲中未打“*”号内容的讲解深度,教师可视两部分学生的实际情况有所区别。
整个课程总学时72,基本上每小节两学时。
(三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接本课程以高等数学和部分力学知识为基础,为后继的基础课程和专业课程有关的知识做准备。
(四)教材与主要参考书教材:《电磁学》第三版,赵凯华、陈熙谋著主要参考书:1.《费曼物理学讲义》费曼著2.《磁性物理学》宛德福马兴隆著3.《电磁学》梁灿彬秦光戎梁竹健著二、课程内容与安排第一章真空中的静电场§1-1 静电的基本现象和基本规律§1-2 电场和电场强度§1-3 静电场的高斯定理§1-4 静电场的电势和梯度§1-5 带电体的静电能和受力问题第二章静电场中的导体和电介质§2-1静电场中的导体§2-2电容和电容器§2-3 静电场中的电介质§2-4 静电场的能量和能量密度第三章稳衡电流§3-1 稳衡电流的导电规律§3-2 电源及其电动势§3-3 复杂直流电路的求解方法§3-4 温差电现象§3-5* 电子发射与气体导电第四章稳衡磁场§4-1 磁场的基本规律§4-2 载流回路的磁场§4-3 磁场的“高斯定理”和环路定理§4-4 磁场对载流导体和运动电荷的作用§4-5 带电粒子在磁场中的运动§4-6* 电磁场的相对论变换第五章电磁感应§5-1 电磁感应定律§5-2 感应电动势§5-3 自感和互感§5-4 暂态过程§5-5 灵敏电流计第六章磁介质§6-1 分子电流观点§6-2 磁荷观点§6-3 介质的磁化规律§6-4 磁场的边界条件和磁路定理§6-5 磁场的能量和能量密度第七章交流电路§7-1 简谐交流电§7-2 交流电路的阻抗元件§7-3 交流电路的矢量解法§7-4 交流电路的复数解法§7-5 交流电路的功率§7-6 谐振电路§7-7 理想变压器原理§7-8 三相交流电第八章麦克斯韦方程组和电磁波§8-1 麦克斯韦方程组§8-2 平面电磁波§8-3* 电磁场的能量密度和动量§8-4* 似稳电路和迅变电磁场(一)教学内容与学时分配本课程讲授72学时(不包括习题课)。
电磁学第二版教学大纲一、基本信息•课程名称:电磁学•适用对象:理工科大学本科生(主要为物理和电子信息类专业)•授课方式:面授•授课学期:大二下学期•学分:4•教材:《电磁学》(第二版),郭硕鸿,高等教育出版社二、教学目标本课程旨在使学生掌握电磁学的基础理论和应用知识,包括电场、磁场、静电学、磁学、电磁波等内容。
具体目标包括:1.理解电磁学基本概念和定律,包括库仑定律、安培定律、法拉第电磁感应定律、麦克斯韦方程等;2.能够熟练运用电磁学基本概念和定律,解决电磁场中的基础计算问题;3.理解电磁波的基本特性和传播规律;4.理解电磁学在现代科技中的应用,包括电磁波通信、电磁感应加热等方面;5.能够进行初级的电磁学实验,掌握基本的实验方法和技能。
三、教学内容1. 电场和电荷•电荷的基本性质•库仑定律和电场强度•点电荷电场的电势•电势能•电场的高斯定理•电场的能量密度和流量密度2. 磁场•安培定律•洛伦兹力和磁场强度•科里奥利力•电流磁场和磁通量的关系•磁场的高斯定理•磁场能量和流量密度3. 静电学•恒定电流•静电场的基本定律•静电场中的电势•静电场中的导体•电介质的极化和介电常数•电容器和电容4. 磁学•恒定电场•安培环流定理•磁介质•玻尔兹曼方程•磁场中的磁势•动生电动势和法拉第电磁感应定理5. 电磁波•麦克斯韦方程组•自由空间中的电磁波•能量和动量•反射、折射和干涉•电磁波的传播和天线6. 应用•电磁波通讯•电磁波加热•电磁波医学应用•电磁波地球物理探测四、教学方法本课程采用授课、讲解、实验、讨论等多种教学方法,充分发挥学生的主体作用,培养思维、实验和解决问题的能力。
五、考核方式本课程考核采取笔试和实验报告相结合的方式,其中:•笔试占60%权重,主要考核学生对电磁学基本概念、定律和应用的理解和运用能力;•实验占40%权重,主要考核学生实验设计和操作的能力、数据分析和处理的能力以及实验报告的撰写能力。
六、实验安排本课程共设计8个实验,其中:•实验一:引力和静电吸引力的测量•实验二:静电场的测量与分析•实验三:静电场中电位能的测量•实验四:线电荷场的测量•实验五:平面电容的测量•实验六:磁场的测量•实验七:法拉第电磁感应定律的验证•实验八:自由空间中电磁波的测量七、教学时间安排教学内容学时电场和电荷6周磁场5周静电学4周磁学4周电磁波5周应用2周实验和课程设计3周复习和考试3周总计32周八、教学重点和难点1. 教学重点•电磁学基本概念和定律的理解和掌握;•电磁波的基本特性和传播规律的理解和掌握;•电磁学在现代科技中的应用和实验能力的培养。
《电磁学》课程理论教学大纲一、课程编码及课程名称课程编码:321300414课程名称:电磁学(Electromagnetism )二、学时、学分及适用专业总学时数:68 学分:4 适用专业:物理学(本科)三、课程教学目标通过本门课程的教学,使学生系统地掌握电磁学的基本概念和基本理论,了解电磁学在现代科学技术领域中的应用现状和发展前景,培养学生分析问题和解决问题的能力,科学思维能力,自学能力,以及对科学问题的探索和创新精神。
为学生将来从事科学研究、教学和其它工作打下良好的基础。
四、课程的性质和任务电磁学是理科物理类各专业的一门重要基础课。
电磁学课程为后继课程,比如:光学、原子物理学、电动力学、量子力学、电路等课程的学习和专业训练提供必要的准备。
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。
通过本门课程的教学,要求:使学生能全面地认识和理解电磁运动的基本现象和基本概念,系统地掌握电磁运动的基本规律,具有一定的分析和解决电磁学问题的能力,并为学习后继课程打下必要的基础。
通过对电磁学发展史上某些重大的发现和发明的介绍,使学生了解物理学思想和实验方法,培养学生的辩证唯物主义世界观,使学生获得科学方法论上的教益。
五、课程教学的基本要求在教学中,通过课堂讲授、实验(另计学时)、演示实验、习题课和课程讨论等教学方式,阐明电磁学的基本概念、规律和研究方法,并结合科学研究和生产实际穿插介绍电磁学的最新研究成果及应用实例,以达到预期的教学目的。
在教学过程中重视理论联系实际,加强演示实验和注意与实验课的配合,从而处理好:定性与定量、理论体系与实验方法、基础理论与近代科学成就等之间的关系。
在教学中要注重培养学生运用微分、积分、矢量场论等数学工具解决物理问题的能力。
进一步提高科学知识、科学方法、科学态度和科学精神等科学素质。
六、课程教学内容第一章静电场(12学时)(一)本章教学基本要求通过本章教学,使学生掌握描述静电场的两个基本概念:场强和电位,描述电场性质的两个基本定理:高斯定理,环路定理。
《电磁学》教学大纲一、课程基本信息1.课程中文名称:电磁学2.类别:必修3.专业:物理学教育4.学时:108学时5.学分:6学分(含实践学分2学分)二、课程的地位、作用和任务电磁学是师范专科学校物理教育专业的一门重要的主干课程。
通过本课程的学习,使学生全面了解电磁运动的基本现象,系统地掌握电磁运动的基本概念及基本规律,初步具备分析解决电磁学问题的能力;了解经典电磁学的运用范围和电磁学发展史上某些重大发现和发明过程的物理思想和方法;了解电磁学研究的发展前沿以及它与其他学科的联系,注意理论联系实际,让学生初步学会用电磁学知识解决一些生产及生活中的实际问题。
三、理论教学内容与任务基本要求第一章真空中的静电场( 10 学时)(一)要求l、掌握静电场的基本概念,基本规律;掌握描述“场”和解决“场”问题的方法和途径2、明确电荷是物质的一种属性,阐明电荷的量子性和守恒定律:掌握电荷之间的相互作用规律3、掌握电场强度、电位这两个重要概念以及它们所遵循的叠加原理4、能熟练地计算有关静电学的有关问题5、演示实验:(1)摩擦起电,电荷之间的相互作用,电荷的检验;(2)电力线的分布(二)要点:l、电荷2、库仑定律3、电场电场强度4、静电场的高斯定理5、电位电位差静电场的环路定理*6、电场强度与电位的微分关系(三)难点1、电场、电位和电能量等概念;2、求解电场、电位分布的方法第二章导体周围的静电场(6学时)(一)要求1、正确理解并掌握导体静电平衡的条件2、掌握导体静电平衡的性质:初步掌握求解导体静电平衡问题的方法3、理解电容及电容器的概念:掌握平衡板电容器、球形电容器、圆柱形电容器计算公式以及电容器串、并联的计算方法4、理解电场能的概念并会计算真空中的静电场能5、演示实验:(1)导体表面上电荷的分布;(2)静电感应起电;(3)静电屏蔽(二)要点:1、导体的静电平衡条件2、导体静电平衡的性质3、封闭导体腔内外的电场4、电容及电容器*5、静电计静电感应起电机6、带电体的能量(三)难点:根据导体静电平衡条件和导体的静电平衡性质求解导体静电平第三章静电场中的电介质( 6 学时)(一)要求1、了解电介质极化的微观机制,掌握极化强度矢量的物理意义2、理解极化电荷的含义,掌握极化电荷、极化电荷面密度与极化强度矢量P 之间的关系3、掌握有介质时电场的讨论方法,会用介质中的高斯定理来计算静电场;明确E 、P 、D 的联系和区别4、了解静电场的能量及能量密度5、演示实验:介质对电容器电容的影响(二)要点:1、电介质的极化2、极化强度矢量3、有介质时的静电场方程*4、静电场的边值关系5、静电场的能量和能量密度(三)难点:求解介质中静电场的具体问题,如极化电荷的分布,介质中电场的分布等第四章稳恒电流和电路(8 学时)(一)要求1、理解稳恒电流的概念以及与其相对应的稳恒电场:了解稳恒电路的特点及串、并联电阻的计算2、透彻分析并掌握电流密度矢量及电场这两个概念的物理意义3、掌握欧姆定律(不含源电路、一段含源电路和全电路的欧姆定律)和焦耳定律;会计算电功及电功率4、掌握用基尔霍夫定律计算一些典型的复杂电路的方法5、演示实验:(1)电源电动势的测量;(2)影响导体电阻的因素;(3)惠斯登电桥(二)要点:1、电流稳恒电流电流密度矢量2、欧姆定律及其微分形式3、焦耳定律电功率*4、电阻的串联和并联*5、气体导电、液体导电6、电源和电动势7、闭合回路及含源支路的欧姆定律8、基尔霍夫定律*9、温差电现象(三)难点:l、电动势的概念2、用基尔霍夫定律求解复杂的电路第五章稳恒电流的磁场( 10 学时)(一)要求l、理解掌握磁感应强度B 的物理意义2、在理解毕奥—萨伐尔定理物理意义的基础上能熟练地用它来计算载流导体的磁感应强度的分布3、掌握磁场中的高斯定理和安培环路定理;并会用安培环路定理计算具有轴对称的电流所产生的磁场4、掌握洛仑兹力公式及安培公式,并会用它们进行有关的计算5、演示实验:(1)磁感应线的演示(2)载流导线之间的相互作用(二)要点:l、基本磁现象2、磁感应强度、磁感应线3、毕奥—萨伐尔定律4、磁通量、磁场的高斯定理5、安培环路定理6、磁场对平行载流导线及带电粒子的作用7、平行载流导线的相互作用安培的定义(三)难点:1、磁感应强度的定义2、求解磁感应强度分布的具体问题第六章磁场对运动电荷和电流的作用(6学时)(一)要求1、掌握洛仑兹力公式,并会用右手螺旋法则判断洛仑兹力的方向2、掌握带电粒子在磁场中的运动情况3、了解回旋加速器的工作原理4、掌握安培力公式,并会用它们进行有关计算5、掌握磁场对载流导线的作用6、演示实验:(1)汤姆逊实验;(2)霍尔效应(二)要点:1、洛仑兹力2、汤姆逊实验*3、霍耳效应4、安培定律磁场对载流导线的作用(三)难点:洛仑兹力和安培力的概念及有关计算第七章磁介质( 6 学时)(一)要求1、理解磁化的概念和描述磁化的宏观量M 的定义式;掌握磁化电流与磁化强度矢量M 之间的关系2、了解磁介质呈现顺磁性和抗磁性的原因;掌握铁磁质的三大特点:①高值,②非线性,③磁滞现象3、掌握介质中的安培环路定理及其应用;了解H 、M 、B 三者之间的联系和区别4、了解磁路概念及相应的计算5、演示实验:介质对磁场的影响(二)要点:1、磁介质的磁化磁化强度矢量磁化电流2、磁介质存在时的安培环路定理3、顺磁性与抗磁性4、铁磁质* 5、磁路及其计算(三)难点:磁化强度矢量的物理意义以及求解磁化电流的第八章电磁感应和暂态过程( 12学时)(一)要求1、理解电磁感应现象的物理意义;掌握电磁感应的法拉第—楞次定律2、解感生电场的物理意义3、熟练地掌握计算动生电动势和感生电动势的方法,并能正确判断它们的方向4、了解自感现象和互感现象以及它们的应用,掌握自感系数L和互感系数M的物理意义和计算方法5、了解涡流,趋肤效应以及磁场的能量6、能正确写出RL、RC 串并联电路暂态过程的微分方程,掌握其解的形式和物理意义。
7、演示实验:(1)磁感应现象;(2)感生电场对带电粒子的作用;(3)自感与互感;(4)暂态过程(二)要点:l、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律楞次定律3、动生电动势4、感生电动势5、自感与互感6、涡电流趋肤效应7、磁场的能量8、暂态过程(三)难点:1、感生电场的物理意义2、感应电动势的计算3、暂态过程第九章交流电路( 6 学时)(一)要求1、掌握交流电的三要素和交流电的瞬时值、有效值、最大值等基本概念2、熟练掌握三种理想元件R、L、C 电路中电压与电流的关系3、掌握交流电路的矢量图解法,了解复数解法4、明确功率因数的概念,了解提高功率因数的意义和方法(二)要点:1、简谐交流电的产生和描述2、三种理想元件的电压与电流的关系3、交流电路的矢量图解法*4、交流电路的复数解法5、交流电路的功率(三)难点:1、交流电路中电压、电流的相位关系;2 、求解交流电路的具体问题第十章电磁场与电磁波(2学时)(一)要求l、掌握位移电流的概念2、了解麦克斯韦对电磁场方程的推广和修改;掌握麦克斯韦方程组的表达式和物理意义3、了解平面电磁波的性质;理解电磁波的能量密度矢量概念4、了解电磁波的产生,传播过程;掌握电磁波谱的含义及不同波长的电磁波的特点和应用5、演示实验:电磁波的发射与接收(二)要点:1、位移电流;2、麦克斯韦方程组;3、平面电磁波的性质;4、电磁波的产生、传播、电磁波谱(三)难点:1、位移电流的概念;2、麦克斯韦方程组的物理意义;3、电磁波产生、传播的性质四、实验教学内容与要求(一)基本要求:1. 掌握电学实验误差计算的基本知识,具有正确处理电学实验数据的初步能力。
2. 熟悉电学实验工作的主要步骤:预习(实验准备)¾操作(接线,仪器检查)。
3. 握基本量的测量方法,手段及电表,常用电子仪器的正确使用。
4. 具有良好的工作作风与基本的实验能力.5. 初步具有力、热、电综合实验知识和部分相关实验的设计能力。
(二)实验教学内容、要求及学时分配:说明:(1)课程按32学时安排教学,专业责任(主讲)教师可针对专业特点和教改情况在学时与实验条件允许范围内对题目或方式作选择、调整。
(2)整个课程教学过程分为:基本实验、综合性实验和设计性实验三个阶段。
教学方式:分组实验学时分配:36必开必做基础实验项目:36学时1、简单直流电路实验实验目的:(1)掌握电学基本仪器的使用方法;(2)掌握电位差计和直流电桥的使用;(3)了解引入误差与仪器误差对测量结果的影响;(4)学习回路接线法和平衡调节方法;(5)学习作图及图解。
仪器设备:稳压电源、电压表、电流表、电阻、二级管、直流电位差计、惠斯通电桥、标准电池、数值万用表、标准电阻箱、滑线变阻器等。
消耗器材:电池、导线。
2、电子示波器的调节和使用实验目的:(1)了解示波器的结构、工作原理;(2)初步掌握示波器的调整和使用方法;(3)学习示波器的简单应用(信号幅度和频率测量)。
仪器设备:电子示波器、低频信号发生器、未知信号源。
消耗器材:信号线3、模拟法描绘静电场实验目的:(1)理解模拟法的基本思想和原理;(2)学习应用模拟法研究解决实际问题;(3)客观认识同轴圆柱形电容器内静电场和静电聚焦电场的分布。
(4)学习数值模拟方法仪器设备:静电场描绘仪、计算机、稳压电源、检流计、滑线变阻器等。
消耗器材:复印纸4、声速的测定实验目的:(1)了解压电陶瓷换能器的电声及声电转换原理,学习一种非电量电测方法;(2)了解振幅极值法和相位比较法测声波波长原理,掌握其测量方法;(3)熟悉示波器和低频信号源的使用,学习数字频率计的使用。
(4)学习液体和固体中的声速测定方法仪器设备:示波器、低频信号发生器、多用声速测定仪、非金属探伤仪等。
消耗器材:待测样品5、磁场测定实验目的:(1)理解霍耳效应产生的机理;(2)掌握用霍耳元件测量磁场的基本方法;(3)进一步了解系统误差消除的方法。
(4)学习用冲击检流计测量电量和磁场仪器设备:霍耳效应磁场测定仪、冲击检流计、电流表、稳压电源等。
消耗器材:霍耳元件6、R L C电路实验研究实验目的:(1)了解RC串联电路在暂态过程中电压、电流的变化规律,加深对电容性能的了解;(2)进一步熟悉示波器的作用,提高分析电路的能力。
(3)学习交流电桥测量电容、电感。
仪器设备:示波器、标准电阻箱、标准电容、标准电感、交流检流计。
消耗器材:待测样品7、电子束的电、磁聚焦与电子比荷测定实验目的:(1)理解电子束的磁、电聚焦的原理;(2)掌握电子比荷测定的一种方法;(3)学习分析系统误差及修正办法。
仪器设备:电子和场实验仪、多用数字电压表。
消耗器材:8、灵敏电流计实验目的:(1)掌握灵敏电流计的结构和测量原理;(2)了解内、外阻尼电阻对灵敏电流计的作用。