电磁学 课程教学大纲
电磁学教学大纲
《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。
电磁学课程教学大纲
电磁学一、说明部分（一）本课程的性质电磁学是理科物理类各专业的一门重要基础课。
介绍电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律，它和后继课程近代物理及物理学教育专业本科段的电动力学和量子力学等有密切的联系。
电磁理论对现代科学技术的发展有着里程碑一般的重大意义。
（二）本课程的目的电磁学是普通物理学的重要部分，是高等师范学校物理系的基础课程。
通过电磁学的教学，应该使学生：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；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；2.具有分析、处理和讲授高中物理电磁学部分的能力；3.了解电磁学发展史上某些重大发现和发明过程中的物理思想和实验方法；了解电磁学与其它学科的关系；了解电磁学在实际技术中的应用。
（三）本课程的教学内容包括：静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒电流、稳恒磁场、电磁感应、暂态过程、磁介质、麦克斯韦电磁理论。
（四）教学时数本课程计划教学90学时，其中讲授82学时，习题课8学时。
（五）、教学环节和教学方法1、由于电磁学实验单独开设，故本课程以讲授为主，教学中可加强课堂演示实验并尽可能用现代化教学手段。
2、注意发挥学生的主观能动作用，要经常指导学生的学习方法。
3、教学中要经常结合中学物理内容，以使学生适应今后的中学物理教学科研工作；4、教学内容以基本概念、基本规律为主，但要适应教育改革的形势经常补充以下几方面的内容：（1）物理与近代物理有关知识间的联系；（2）重要物理实验的介绍，使学生了解电磁学发展史上一些重大发现和发明过程中的物理思想；（3）介绍电磁学在实际技术中的应用；5、大纲中标*号的内容只作简单介绍；二、文本部分第一章：静电场教学要点：理解电荷是物质的一种属性，阐明电荷的量子性及其电荷守恒定律;明确点电荷的模型和库仑定律的适用条件，加深理解平方反比定律的深刻意义;深刻理解电场、电场强度的概念，掌握电场的定义方法;深刻理解高斯定理、环路定理的物理意义和静电场的特性;熟练掌握应用高斯定理求场强的方法;深刻理解电势与电势差的概念，电场力作功与电势差的关系，掌握电势的定义方法;理解梯度的概念，理解场强与电势的微分关系.教学时数：14学时教学内容：第一节电荷电荷守恒定律第二节库仑定律第三节电场电场强度第四节高斯定理第五节电场线第六节静电场环路定理第七节电势电势差第八节等势面 *场强与电势的微分关系*第九节带电粒子在电场中的运动第二章：导体周围的静电场教学要点：理解静电平衡时导体的性质，即导体的电荷分布、电势、导体表面附近的场强;理解静电平衡时封闭导体壳的性质和静电屏蔽现象;理解电容和电容器的概念的意义，掌握电容的计算方法.教学时数：8学时教学内容：第一节导体的静电平衡条件第二节导体的静电性质第三节电场线的应用静电屏蔽第四节电容和电容器*第五节静电计静电感应起电机第三章: 静电场中的点介质教学要点：理解电介质的极化、极化强度矢量的意义及其与极化电荷的关系，掌握介质中场强的讨论方法和计算方法;理解P、E、D三者间的相互关系、掌握存在介质时用高斯定理求场强的方法;理解电容器的储能、电场的能量和能量密度。
《电磁学》教学大纲
《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。
《电磁学》课程教学大纲
《电磁学》课程教学大纲课程名称：电磁学课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：56 学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标《电磁学》是物理专业开设的专业必修课中的专业基础课。
是物理学的重要组成部分，是研究电磁现象的基本规律及其应用的一门基础学科。
电磁学知识范围很广，与生产技术和日常生活有着密切的关系。
它研究的内容包括静电现象、电流现象、磁现象、电磁感应现象、电磁辐射、电磁场与电磁波等。
是学生学习《电动力学》的基础之一。
课程教学目标1：系统深入地掌握电磁学的基本现象、基本概念和基本规律。
课程教学目标2：具有一定的分析和解决电磁学问题的能力，为后继课程奠定必要的基础。
课程教学目标3：了解电磁学发展史上某些重大发现和发明过程中的物理思想和实验方法，了解电磁学的发展与其它学科的关系等。
课程教学目标4：培养运用数学工具的能力，能运用数学语言表达物理思想和进行逻辑推理，基本概念、基本规律的数学表述与论证，运用积分方法对连续分布的场强、电势和电流的磁场实行分解求和的分析，以及对推理得到的数学结果进行物理理解等。
磁学的发展与其它学科的关系，努力培养学生的辩证唯物主义世界观。
培养学生分析、处理和研究与电磁学相关问题的能力和素养。
三、先修课程高等数学;力学四、课程教学重、难点重点:1.静电场、导体与电介质2. 稳恒磁场、磁介质难点:1. 高斯定理和安培环路定理的证明2. 导体静电问题的讨论3. 涡旋电场、位移电流假说4. 暂态过程五、课程教学方法与教学手段讲授式、讨论式六、课程教学内容第一章静电场（14学时）1．教学内容(1)基本静电现象、电荷；(2)库仑定律与静电迭加原理；(3)电场与电场强度、场强迭加原理；(4)电偶极子；(5)高斯定理；(6)电势；2．重、难点提示(1)高斯定理；(2)电势；第二章静电场中的导体和电介质(10 学时) 1．教学内容(1)静电场中的导体；(2)空腔导体的静电平衡；(3)电容器及其电容；(4)带电体系的静电能；(5)电介质及其极化；(6)有介质时的静电场；(7)电场能量和能量密度；2．重、难点提示(1)空腔导体的静电平衡；(2)电介质及其极化；第三章稳恒电流(4 学时)1．教学内容(1)电流的稳恒条件和导电规律；(2)电源及电动势；2．重、难点提示(1)电流的稳恒条件和导电规律；第四章稳恒磁场（4 学时)1．教学内容(1)基本磁现象；(2)稳恒磁场的基本定律；(3)磁场的高斯定理；(4)安培环路定理及其应用；。
电磁学_赵凯华_教学大纲
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*。
电磁学课程教学大纲
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
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。
电磁学课程大纲
《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。
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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）。
（二）内容及基本要求第一章真空中的静电场教学内容：1、静电的基本现象和基本规律（§1-1）2、电场、电场强度及高斯定理（§1-2、§1-3）3、静电场的电势、梯度（§1-4）4、静电能及静电场力（§1-5）【重点掌握】：电场强度的定义，连续带电体的电场分布的通用求解方法，用高斯定律求解有特定对称性分布的带电体的电场分布，静电场的环路定理和高斯定理的物理意义。
【掌握】：基本粒子的电荷守恒，电场的概念，电场的叠加原理，电偶极子的定义及电场分布，立体角的概念，电势和电势差的概念，静电场的保守性质，用电势梯度计算空间电场分布的方法，电势的叠加方法。
【了解】：库仑定律及其适用条件，场的概念及叠加原理，电通量的概念，高斯定理的证明，等势面和等势体，电势梯度在直角和极坐标系中的表达，自能和互能的概念，带电体的静电能和受力问题。
【难点】：场强和电势的微分关系，电势梯度的物理意义。
第二章静电场中的导体和电介质教学内容：1、导体在静电场中的性质（§2-1）2、导电的电容、电容器（§2-2）3、电介质（§2-3）4、静电场的能量和能量密度（§2-4）【重点掌握】：静电平衡后，导体中电荷的分布和空间电场分布计算；电介质存在时高斯定理的推导过程及应用。
【掌握】：导体的静电平衡条件，静电平衡后导体上电荷分布的特点，带点体系的电容，平行板电容器的电容、静电能，电介质极化强度矢量的物理意义，电介质极化强度与极化电荷面密度的关系；电位移矢量的定义，运用电介质存在的高斯定理求解带电体系的空间电场分布。
【了解】：电容的物理意义，平行板电容器，球形电容器，平行板电容器串并联电容的求解，带电体系的电能及其计算方法，静电屏蔽现象及应用；极化的微观机理解释，电介质的极化率和相对介电常数，介质两侧电场的性质，静电场的能量和能量密度。
【一般了解】：圆型电容器。
【难点】：导体对空间电场分布的影响。
第三章稳衡电流教学内容：1、稳衡电流的导电规律（§3-1）2、电源、非静电力、电动势（§3-2）3、基尔霍夫定理在复杂电路中的应用（§3-3）4、温差电现象、电子的发射、气体导电（§3-4、§3-5）【重点掌握】：稳恒电流的成立条件，电源电动势的概念，基尔霍夫第一、第二定律及在直流电路中的应用。
【掌握】：电流密度矢量的概念，欧姆定律的微分形式及应用，非静电力与电源电动势的关系，闭合电路的欧姆定律，电源的路端电压。
【了解】：电阻率的概念，电功率，焦耳定律，电流连续性方程的物理意义，电源电动势的概念，利用场的观点阐释稳定电路的性质，金属导电的经典微观解释，温差电现象。
【难点】：金属导电的经典电子论。
第四章稳衡磁场教学内容：1、磁场的基本规律（§4-1）2、毕奥-萨伐尔定律（§4-2）3、磁场的“高斯定理”和环路定理（§4-3）4、磁场对载流导体和运动电荷的作用（§4-4、§4-5）5、电磁场的相对论变换（§4-6）【重点掌握】：毕奥-萨伐尔定律在载流直导线、载流圆环、载流螺线管上的应用，磁感应强度的有旋性，磁场的高斯定理，安培环路定理及物理意义，安培力的计算公式。
【掌握】：磁感应强度、磁通量的概念，磁通量的求解方法，毕奥-萨伐尔定律的微分形式，安培环路定理计算磁感应强度的应用，均匀磁场和非均匀磁场中带电体所受安培力的计算方法，洛仑兹力及计算方法，霍尔效应的原理。
【了解】：磁感应线，磁矩的概念，平面载流线圈的磁矩和所受的磁力矩问题，运动电荷在均匀磁场中的运动规律，洛仑兹力与安培力的关系，回旋加速器的原理。
【难点】：安培环路定理求解电流分布对称物体的空间磁场分布。
第五章电磁感应教学内容：1、法拉第电磁感应定律（§5-1）2、动生电动势、感生电动势（§5-2）3、自感、互感（§5-3）4、暂态电路、灵敏电流计（§5-4、§5-5）【重点掌握】：动生电动势、感生电动势的求解方法。
【掌握】：法拉第电磁感应定律及应用，动生电动势和感生电动势的计算方法，电动机原理，感生涡旋电场的概念及与静电场的区别，电子感应加速器原理，自感系数的求解方法。
【了解】：法拉第电磁感应定律的普遍适用性，电动势，楞次定律，RL、RC、RLC 电路的求解方法及暂态过程，磁场的能量、自感电动势与互感电动势，自感系数与互感系数的关系，能量密度及求解方法，灵敏电流计的原理。
【难点】：感生涡旋电场及感生电动势的求解。
第六章磁介质教学内容：1、分子电流观点、磁荷观点（§6-1、§6-2）2、介质的磁化规律（§6-3）3、磁场的边界条件和磁路定理（§6-4）4、磁场的能量和能量密度（§6-5）【重点掌握】：有磁介质时的安培环路定理及应用。
【掌握】：磁化强度矢量的概念和表达，磁场强度的定义，磁偶极子，磁路定理及应用，磁场能量及其求解方法。
【了解】：用分子电流观点和磁荷观点解释磁介质的磁化现象，磁化电流与磁场强度的关系，介质的铁磁性、顺磁性、抗磁性及经典解释，铁磁性的宏观特性，磁化特征，磁畴的概念，磁化率、磁导率的定义，铁磁材料的分类和应用。
【一般了解】：磁极化强度矢量及与磁荷的关系，磁荷观点及与分子电流观点的等效性。
【难点】：抗磁性的经典解释，磁畴结构的成因。
第七章交流电路教学内容：1、简谐交流电、交流电路的阻抗元件（§7-1、§7-2）2、交流电路的矢量解法、复数解法（§7-3、§7-4）3、交流电路的功率（§7-5）4、谐振电路（§7-6）5、理想变压器原理、三相交流电（§7-7、§7-8）【重点掌握】：电容和电感器件的阻抗特征，交流电的相位差，实现滤波和相移的方法，三相电路中负载的接法。
【掌握】：简谐交流电的表示方法，矢量图解法求解RL、RC、RLC电路的阻抗特征，RLC谐振电路及Q值得内涵，交流电路的欧姆定律和复阻抗，交流电路的负数解法，基尔霍夫定律在交流电中的应用，交流电的功率和功率因数，理想变压器的条件，理想变压器的变比公式，三相交流电线电压和相电压的关系。
【了解】：三相发电机,阻抗的概念，交流电桥，有功功率和无功功率，三相交流电功率，三相电产生旋转磁场，变压器的用途。
第八章麦克斯韦方程组和电磁波教学内容：1、麦克斯韦方程组（§8-1）2、平面电磁波（§8-2）3、电磁场的能量密度和动量（§8-3）4、似稳电路和迅变电磁场谐振电路（§8-4）【重点掌握】：位移电流的内涵，麦克斯韦方程组的积分及微分形式【掌握】：位移电流假设，平面电磁波的形式、性质，电磁波的能流密度。