电磁场与电磁波”课程电子教案
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场的基本概念1.1 电磁场的定义与特性1.2 电磁场的基本方程1.3 电磁场的边界条件1.4 电磁场的能量与辐射第二章：静电场2.1 静电场的基本方程2.2 静电场的边界条件2.3 静电场的能量与能量密度2.4 静电场的势与电场强度第三章：稳恒磁场3.1 稳恒磁场的性质3.2 稳恒磁场的磁感应强度3.3 磁场的基本方程3.4 磁场的边界条件第四章：电磁波的基本概念4.1 电磁波的产生与传播4.2 电磁波的波动方程4.3 电磁波的能量与动量4.4 电磁波的极化与反射、折射第五章：电磁波的传播与应用5.1 电磁波在自由空间的传播5.2 电磁波在介质中的传播5.3 电磁波的辐射与天线理论5.4 电磁波的应用（如无线通信、微波炉等）第六章：电磁波的波动方程与群速度6.1 电磁波的波动方程6.2 电磁波的相速度与群速度6.3 电磁波的色散现象6.4 电磁波的传播特性分析第七章：电磁波的极化与散射7.1 电磁波的极化类型与极化率7.2 电磁波的圆极化与线极化7.3 电磁波的散射现象及其原理7.4 电磁波散射的应用（如雷达、遥感等）第八章：电磁波在天线理论与辐射中的应用8.1 天线的基本原理与类型8.2 天线的辐射特性与方向性8.3 天线的设计与优化8.4 电磁波在天线辐射中的应用（如无线通信、广播等）第九章：电磁波在介质中的传播与波导9.1 电磁波在均匀介质中的传播9.2 电磁波在非均匀介质中的传播9.3 波导的基本概念与特性9.4 波导中的电磁波传播与应用第十章：电磁波在现代科技领域的应用10.1 无线通信与电磁波10.2 微波炉与电磁波10.3 雷达技术与电磁波10.4 光学与电磁波（如光纤通信、激光等）10.5 电磁波在其他领域的应用（如医学、工业等）重点和难点解析重点一：电磁场的基本概念补充说明：电磁场的定义是电荷产生的一种场，具有能量和动量。
基本方程包括高斯定律、法拉第感应定律和安培定律。
物理选择性必修第二册4.2(教案)电磁场与电磁波
物理选择性必修第二册4.2(教案)电磁场与电磁波【教学目标】1．初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。
2．了解电磁波的产生和电磁波的特点。
3．了解电磁场的物质性。
4．了解麦克斯韦电磁场理论在物理学发展史上的意义。
【教学重难点】1．电磁振荡中电场能和磁场能的转化。
2．麦克斯韦电磁场理论的基本内容。
【教学过程】一、新课导入1．打开收音机的开关，转动选台旋钮，旋到使收音机收不到电台的频道，然后开大音量。
在收音机附近，将电池盒的两根引线反复碰撞，你会听到收音机中发出“喀喀”的响声。
为什么会产生这种现象呢？打开电扇，将它靠近收音机，看看又会怎样。
提示：电磁波是由电磁振荡产生的，在收音机附近，将电池盒两引线反复碰触，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，这样会发出电磁波，从而导致收音机中发出“喀喀”声。
若将转动的电扇靠近收音机，因为电扇中电动机内通有交变电流，电动机的运行同样会引起收音机发出“喀喀”声。
2．复习电磁振荡的周期和频率：（1）电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间。
（2）电磁振荡的频率f：1s内完成周期性变化的次数。
（3）LC回路的周期公式。
周期公式：T=2π√LC。
其中：周期T、自感系数L、电容C的单位分别是秒（s）、亨利（H）、法拉（F）。
二、新课教学（一）电磁场1．变化的磁场产生电场即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场。
2．变化的电场产生磁场逐步深入讲解：1．均匀变化的磁场产生稳定的电场；非均匀变化的磁场产生变化的电场。
周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场。
2．均匀变化的电场产生稳定的磁场；非均匀变化的电场产生变化的磁场。
周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场。
英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论。
可定性表述为变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场。
电磁场与电磁波电子教案 (2)
第三章 静态电磁场及其边值问题的解3．1 真空中静电场的基本方程 3.1.1场的基本方程由亥姆霍兹定理，矢量场的散度和旋度决定其性质，因此，静电场的基本方程即为电场的散度、旋度计算式。
一、真空中静电场的散度 高斯定理1、真空中静电场的散度可以证明，真空中静电场的散度为⎩⎨⎧=•∇）（处电荷密度为处无电荷r r r Eρερ0/0 静电场高斯定理微分形式说明：1）电场散度仅与电荷分布有关，其大小)(rρ∝；2）对于真空中点电荷，有 ()0(0)E r r ∇•=≠0/(0)E r q r ε∇•==或（）2、高斯定理高斯定理的积分形式←=•∴==•⇒=•∇⎰⎰⎰⎰⎰00)()(1)(/)()(εερεερQ s d r E Qdv r s d r E dvr dv r E svsvv讨论：1）物理意义：静电场E穿过闭合面S 的通量只与闭合面内所包围电荷量有关（场与所有电荷有关）；2）静电荷是静电场的散度源，激发起扩散或汇集状的静电场； 3）无电荷处，源的散度为零，但电场不一定为零。
二、真空中静电场的旋度 环路定理⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==•=•⎰⎰⎰B A R R l r lR R q R dRqR l d e q l d E BA1144ˆ40220πεπεπε当A 点和B 点重合时，0=•⎰cl d E静电场环路定理的积分形式由斯托克斯公式，0=⨯∇E环路定理的微分形式讨论：1）物理意义：在静电场中将单位电荷沿任一闭合路径移动一周，静电场力做功为零 静电场为保守场；2）静电场旋度处处为零，静电场中不存在旋涡场，电力线不构成闭合回路。
三、真空中静电场性质小结1、 微分形式 积分形式⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧=•=•⇔=⨯∇=•∇⎰⎰l sl d r E Q s d r E E r E 0)(/)(0/)(00 εερ 2、静电场性质：有源无旋场，是保守场3、静电场的源：电荷 讨论：对于静电场，恒有0≡⨯∇E，而 0)(≡∇⨯∇ψψ∇∝⇒)(r E ψ为标量辅助函数 静电场可以由一标量函数的梯度表示。
电磁场与电磁波教案全案
Ａ
（eｘ eｙ eｚ ） （eｘ Ａ ＋eｙ Ａ ＋eｚ Ａ） ＝ ｘ ｙ ｚ ｘ＋ ｙ＋ ｚ
4、斯托克斯定理 一个矢量函数的环量等于该矢量函数的旋度对该闭合曲线所包围的任意曲面的积分。该定 理用数学表达式可描述为
A d l rot A d s ( A )d s
d i vＡ ＝ ｓ l i m Ａｄ l i m Ａｎｄｓ ＝ ｖ v 0 ｖ v 0
称为矢量 Ａ 穿过 d s 的通量(flux)。
A d s 又表示了什么物理意义?
1、div Ａ 表示在场中任意一点处，通量对体积的变化率，也可看作在该点处一个单位体积通过 的通量，它表示了场中各点的场与通量源的关系。 2、当 div Ａ ＞0 时，表明该点存在正源，是发出能量线的；当 divＡ ＜0 时，表明该点存在负源， 是吸收通量线的；当 divＡ ＝0 时，表明该点无源；另外，divＡ 与所取的体积形状无关。因为 当ΔＶ→0 时，所有的尺寸都趋于 0。 3、引入一个矢性微分算子 ，称为哈密顿算子(W.R.Hamilton operator)，即
第1章
矢量分析
教学目的与要求:
知识目标： １、理解矢量与标量的定义，矢量的代数运算关系 ２、理解标量场与矢量场的概念。 ３、复习直角坐标系、圆柱坐标系和球面坐标系这三个最常用的正交坐标系，以及 三种坐标系中单位矢量之间的关系。 ４、理解矢量函数的通量与散度。 5、定义高斯散度定理，了解其应用。 6、理解矢量函数的环量与旋度。 7、定义斯托克斯定理，了解其应用。 8、理解标量函数的方向导数与梯度 9、格林公式及其应用 10、亥姆霍兹定理及其意义 能力目标： 根据学生已具备的关于矢量和坐标系等方面数学知识，进一步引导学生对数学 知识的应用和拓展，培养学生的想象力及利用所学知识分析、总结问题的能力。
《第四章 2 电磁场与电磁波》学历案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《电磁场与电磁波》学历案（第一课时）一、学习主题本次学习的主题为《电磁场与电磁波》。
这一主题作为高中物理课程的核心内容，是理解现代电磁学基础的关键。
在第一课时中，我们将着重学习电磁场的基本概念和性质，为后续的电磁波及其应用奠定坚实的基础。
二、学习目标1. 掌握电荷周围存在电场的观点，了解电场强度的基本概念及其表示方法。
2. 理解电流产生磁场的基本原理，掌握安培环路定律及其应用。
3. 了解电磁波的产生、传播及基本特性，初步建立电磁波的物理模型。
4. 培养学生的观察能力、实验能力和理论分析能力，增强学生对物理现象的探究兴趣。
三、评价任务1. 课堂表现：通过学生在课堂上的表现，评价其对电场和磁场基本概念的掌握情况，以及在讨论环节的参与度和表达能力。
2. 作业完成情况：通过布置相关的课后作业，如绘制电场图、解释电磁波产生与传播等，评价学生对知识点的理解和应用能力。
3. 测验或小测验：通过定期的测验或小测验，评估学生对电磁场与电磁波知识点的掌握程度，并针对问题进行及时的教学调整。
四、学习过程1. 导入新课：通过回顾之前学习的静电现象，引出电场的概念，并简要介绍磁场的相关知识。
2. 讲解电场：通过图示和实例，详细讲解电场的概念、电场强度的定义及表示方法。
让学生理解电荷周围存在电场的观点。
3. 学习磁场：讲解电流产生磁场的基本原理，通过实验演示安培环路定律的应用，并让学生动手操作简单的电磁铁实验。
4. 探究电磁波：介绍电磁波的产生、传播及基本特性，通过动画或实验视频展示电磁波的传播过程。
5. 课堂讨论：组织学生进行小组讨论，就电磁场的性质、电磁波的应用等话题展开讨论，培养学生的合作能力和表达能力。
6. 课堂总结：总结本课学习的重点内容，强调电场和磁场的概念及其在现实生活中的应用。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检测学生对电场和磁场基本概念的掌握情况。
2. 课后作业：布置相关的课后作业，如绘制电场图、解释电磁波的产生与传播等，以巩固学生对知识点的理解和应用能力。
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场的基本概念1.1 电荷和电场介绍电荷的性质和分类解释电场的概念和电场线电场强度的定义和计算电场的叠加原理1.2 磁场和磁力介绍磁铁和磁性的概念解释磁场的概念和磁感线磁感应强度的定义和计算磁场的叠加原理1.3 电磁感应介绍法拉第电磁感应定律解释感应电动势和感应电流的产生电磁感应的实验现象和应用第二章：电磁波的基本性质2.1 电磁波的产生和传播介绍麦克斯韦方程组和电磁波的理论基础解释电磁波的产生和传播过程电磁波的波动方程和波长、频率、速度的关系2.2 电磁波的能量和动量介绍电磁波的能量密度和能量传递解释电磁波的动量和动量传递电磁波的辐射压和辐射阻力的概念2.3 电磁波的偏振和反射、折射介绍电磁波的偏振现象和偏振光的性质解释电磁波在介质中的反射和折射现象反射定律和折射定律的原理及应用第三章：电磁波的传播和辐射3.1 电磁波在自由空间中的传播介绍自由空间中电磁波的传播特性解释电磁波的辐射和天线原理电磁波的辐射强度和辐射功率的概念3.2 电磁波在介质中的传播介绍电磁波在介质中的传播规律解释介质的折射率和介电常数的概念电磁波在介质中的衰减和色散现象3.3 电磁波的辐射和天线原理介绍天线的分类和基本原理解释天线的辐射特性和发展电磁波的辐射模式和天线的设计方法第四章：电磁波的应用4.1 电磁波在通信技术中的应用介绍电磁波在无线通信中的应用解释无线电波的传播和传播损耗电磁波在移动通信和卫星通信中的应用4.2 电磁波在雷达技术中的应用介绍雷达技术的基本原理和组成解释雷达方程和雷达的探测距离电磁波在雷达系统和雷达导航中的应用4.3 电磁波在医疗技术中的应用介绍电磁波在医学影像诊断中的应用解释磁共振成像（MRI）的原理和应用电磁波在放射治疗和电磁热疗中的应用第五章：电磁波的防护和辐射安全5.1 电磁波的辐射和防护原理介绍电磁波的辐射对人体健康的影响解释电磁波的防护原理和防护措施电磁屏蔽和电磁兼容的概念5.2 电磁波的辐射标准和法规介绍国际和国内电磁波辐射的标准和法规解释电磁波辐射的限制和测量方法电磁波辐射管理的政策和监管措施5.3 电磁波的辐射安全和防护措施介绍电磁波辐射的安全距离和防护措施解释电磁波辐射的个人防护和公共场所的防护措施电磁波辐射的环保意识和公众宣传的重要性第六章：电磁波在电力系统中的应用6.1 电磁波在电力传输中的应用介绍高压输电线路中的电磁干扰问题解释输电线路的屏蔽和接地措施电磁波在特高压输电技术中的应用6.2 电磁波在电力系统监测与控制中的应用介绍电力系统中的电磁场监测和测量技术解释电磁波在电力系统状态监测和故障诊断中的应用电磁波在智能电网和分布式发电系统中的应用6.3 电磁波在电力设备中的影响及防护分析电磁波对电力设备的干扰和影响解释电磁兼容性设计在电力设备中的应用电磁波防护措施在电力设备中的实施方法第七章：电磁波在交通领域的应用7.1 电磁波在铁路交通中的应用介绍铁路信号系统和电磁波在信号传输中的应用解释铁路通信和列车无线通信系统中电磁波的应用电磁波在铁路自动控制系统中的应用7.2 电磁波在汽车交通中的应用介绍汽车电子设备和电磁波的应用解释车载通信系统和电磁波在车辆导航中的应用电磁波在智能交通系统中的应用7.3 电磁波在航空和航天领域的应用介绍电磁波在航空通信和导航中的应用解释电磁波在卫星通信和航天器通信中的应用电磁波在航空航天器中的其他应用，如雷达和遥感技术第八章：电磁波在工科领域的应用8.1 电磁波在电子工程中的应用介绍电磁波在无线电发射和接收中的应用解释电磁波在微波器件和天线技术中的应用电磁波在射频识别（RFID）技术中的应用8.2 电磁波在光电子学中的应用介绍电磁波在光纤通信中的应用解释电磁波在激光器和光电器件中的应用电磁波在光电探测和成像技术中的应用8.3 电磁波在生物医学领域的应用介绍电磁波在医学诊断和治疗中的应用解释电磁波在磁共振成像（MRI）和微波热疗中的应用电磁波在其他生物医学技术中的应用，如电疗和电磁屏蔽第九章：电磁波的环境影响和政策法规9.1 电磁波的环境影响分析电磁波对环境和生物的影响，如电磁辐射污染解释电磁波的环境监测和评估方法电磁波环境保护措施和可持续发展策略9.2 电磁波的政策法规介绍国际和国内关于电磁波辐射的政策法规解释电磁波辐射的标准和限制条件电磁波辐射管理的政策和监管措施9.3 电磁波的公众宣传和教育分析电磁波辐射的公众认知和误解解释电磁波辐射的安全性和健康影响电磁波辐射的公众宣传和教育方法第十章：电磁波的未来发展趋势10.1 新型电磁波技术和材料的研究介绍新型电磁波发射和接收技术的研究解释新型电磁波传输材料和超材料的研究进展电磁波技术在未来的应用前景10.2 电磁波在新型能源领域的应用介绍电磁波在太阳能和风能等新型能源领域的应用解释电磁波在智能电网和能源互联网中的应用电磁波在未来能源系统中的作用和挑战10.3 电磁波与物联网和大数据的结合分析电磁波在物联网通信中的应用解释电磁波在大数据传输和处理中的作用电磁波在未来物联网和大数据技术中的挑战和发展趋势重点和难点解析一、电磁场的基本概念：理解电荷、电场、磁场和磁力的基本性质，以及电磁感应的原理。
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场与电磁波概述1.1 电磁场的概念电场和磁场的定义电磁场的性质和特点1.2 电磁波的产生和传播电磁波的定义和特点麦克斯韦方程组与电磁波的产生电磁波的传播特性1.3 电磁波的分类和应用无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线的特点和应用电磁波谱的概述第二章：电磁场的基本方程2.1 电场和磁场的基本方程高斯定律、法拉第电磁感应定律和安培定律的表述边界条件和解的存在性2.2 波动方程和传播特性电磁波的波动方程波的传播方向、波速和波长之间的关系横波和纵波的特性2.3 电磁场的能量和辐射电磁场的能量密度和能量流密度辐射阻力和辐射功率天线辐射和接收的原理第三章：电磁波的传播和散射3.1 均匀介质中的电磁波传播均匀介质中电磁波的传播方程电磁波的传播速度和相位常数电磁波的极化特性3.2 非均匀介质中的电磁波传播非均匀介质中电磁波的传播方程非均匀介质对电磁波传播的影响波的折射、反射和透射3.3 电磁波的散射散射现象的定义和分类散射方程和散射矩阵散射cross section 和散射截面第四章：电磁波的辐射和接收4.1 电磁波的辐射辐射现象的定义和分类天线辐射的原理和特性辐射阻力和辐射功率的计算4.2 电磁波的接收接收天线和接收电路的设计与分析噪声和信号的接收与处理接收灵敏度和信噪比的计算4.3 电磁波的应用无线通信和广播技术雷达和声纳技术医学成像和治疗技术第五章：电磁波的数值方法和计算5.1 电磁波的数值方法概述数值方法的定义和特点常见数值方法的原理和应用5.2 有限差分时域法（FDTD）FDTD方法的原理和算法FDTD模型的建立和求解过程FDTD法的应用实例5.3 有限元法（FEM）FEM方法的原理和算法FEM模型的建立和求解过程FEM法的应用实例第六章：电磁波的测量与实验技术6.1 电磁波测量概述电磁波测量的目的和意义电磁波测量方法和技术6.2 电磁波的发射与接收实验实验设备的组成和功能发射与接收实验的步骤和注意事项实验数据的处理与分析6.3 电磁波的反射与折射实验实验设备的组成和功能反射与折射实验的步骤和注意事项实验数据的处理与分析第七章：电磁波在特定介质中的传播7.1 电磁波在均匀介质中的传播均匀介质中电磁波的传播特性电磁波在导体和绝缘体中的传播7.2 电磁波在非均匀介质中的传播非均匀介质中电磁波的传播特性电磁波在多层介质中的传播7.3 电磁波在复杂介质中的传播复杂介质中电磁波的传播特性电磁波在生物组织、大气等介质中的传播第八章：电磁波的应用技术8.1 无线通信与广播技术无线通信与广播系统的工作原理调制与解调技术信号传输与接收技术8.2 雷达与声纳技术雷达与声纳系统的工作原理脉冲信号处理与距离测量目标识别与跟踪技术8.3 医学成像与治疗技术医学成像技术的工作原理与应用磁共振成像（MRI）与X射线成像电磁波在医学治疗中的应用第九章：电磁波的防护与安全9.1 电磁波的防护原理电磁波防护的方法与技术电磁屏蔽与吸收材料的应用电磁防护材料的研发与评价9.2 电磁波的安全标准与规范电磁波辐射的安全限值与标准电磁兼容性与电磁干扰控制电磁波辐射的环境影响与监管9.3 电磁波防护与安全的实际应用电磁波防护在电子设备与通信系统中的应用电磁波防护在医疗与生物领域的应用电磁波防护在日常生活与工作中的应用第十章：电磁波的展望与未来发展趋势10.1 电磁波技术在通信领域的展望5G与6G通信技术的发展趋势量子通信与卫星通信技术的应用无线充电与智能物联网技术的发展10.2 电磁波技术在科研领域的展望电磁波在暗物质探测与宇宙观测中的应用电磁波技术在材料科学与环境工程中的应用电磁波技术在生物医学与基因工程中的应用10.3 电磁波技术在社会生活中的影响电磁波技术对人类生活的影响与改变电磁波技术在教育与娱乐领域的应用电磁波技术在智能家居与交通工具中的应用重点和难点解析第一章中电磁场的概念和电磁波的产生传播是基础，需要重点关注电磁场的性质和特点，以及麦克斯韦方程组与电磁波产生的关系。
电磁场与电磁波电子教案
12第五章均匀平面波在无界空间中的传播几个重要概念抱负媒质：导电率为零的媒质，也称无耗媒质。
平面波：波阵面为平面的电磁波。
均匀平面波：等相面为平面，且在等相面上，电、磁场量的振幅、方向、相位处处相等的电磁波。
一、亥姆霍兹方程的平面波解无源区 ρ = 0, J= 0均匀、各向同性抱负媒质， ∇ 2 E + k 2 E = 0⇒ ∂ 2 E ∂x 2 + ∂ 2 E ∂y 2 + ∂ 2 E ∂z 2+ k 2 E = 0考虑沿 z 方向传播的均匀平面波，E⇒ E (z )、E (z )x yH ⇒ H xd 2 E(z )、H (z )y则xdz 2+ k 2 E = 0xd 2 E ydz 2+ k 2 E = 0yd 2Hxdz 2+ k 2 H = 0xd 2 Hydz 2+ k 2 H = 0y二阶常微分方程，形式一样，解也一样。
其解： E x(z ) = A e - jkz + A e jkz ——解的复数形式待定常数，由边界条件确定E (z ,t ) = Re[(A e - jkz + A e jkz )e j ωt ] - - - 瞬时表达式 x 1 2= E cos(ωt - kz + ϕ 1m1) + E 2mcos(ωt + kz + ϕ )2解的物理意义：1〕 A e - jkz ⇒ E cos(ωt - kz + ϕ )11m1由图 5.1.4 可知，随时间t 增加,波形向+z 方向平移,故为表示向+z 方向传播的均匀平面波函数,同理, e jkz 向-z 方向传播的均匀平面波函数.ω με f με μεεr⎪ k 2) 平面波解的物理意义表示沿Z 方向(+Z,-Z)传播的均匀平面波的合成波. 二、传播特性以+z 方向传播的均匀平面波为例E = e ˆ x E ee - j (kz -ϕ)或E xm= e ˆ E x xm cos(ωt - kx + ϕ)⎧ r = e ˆx + e ˆ y + e ˆ z = ke ˆ空间任意点矢径 ⎨ x y zz⎩ k • r = kz = ke ˆ • r z沿+ z 方向传播的平面波波的等相面是垂直于Z 轴的平面且为常数。
电磁场与电磁波教学教案
2 教学内容
电磁场基本概念
电磁场的定义：电 场和磁场的统称
电磁场的性质：电 场和磁场相互联系、 相互转化
电磁场的来源：电 荷、电流、变化的 磁场
电磁场的基本方程 ：麦克斯韦方程组
电磁波传播特性
电磁波的传播速 度：光速
电磁波的传播方 向：直线传播
电磁波的传播频 率：与波长和频 率有关
电磁波的传播能 量：与振幅和频 率有关
电磁场与电磁波教学 教案
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目录 /目录
01
教学目标
02
教学内容
04
教学过程
05
教学评价与反 馈
03
教学方法
06
教学反思与改 进
1 教学目标
知识目标
理解电磁场的 基本概念和性
质
掌握电磁波的 产生、传播和
接收原理
学会运用电磁 场和电磁波知 识解决实际问
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分析反馈结果：对收集到的反馈数 据进行分析，找出学生的难点和薄 弱环节
持续跟踪：在调整教学策略后，持 续关注学生的反馈，以便及时调整 和改进教学。
6 教学反思与改进
反思教学内容和方法
教学方法：是否采用了生动 形象的教学方法，如举例、 图解、实验等？
教学内容：是否涵盖了电磁 场与电磁波的基本概念、原 理和公式？
通过动画和视频，帮助学生理 解抽象的电磁场和电磁波现象
利用交互式软件，让学生动手 操作，加深对电磁场与电磁波 知识的理解
结合实际案例，让学生了解电 磁场与电磁波在实际生活中的 应用
4 教学过程
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场与电磁波概述1.1 电磁场的概念电场和磁场的基本性质电磁场的产生和变化1.2 电磁波的产生和传播电磁波的种类和特点电磁波的产生机制电磁波的传播特性1.3 电磁场与电磁波的应用电磁场在通信技术中的应用电磁波在医疗诊断中的应用第二章：静电场2.1 静电场的基本性质静电力和库仑定律电场强度和电势差2.2 静电场的能量和能量密度静电场的能量静电场的能量密度2.3 静电场的边界条件静电场的边界条件电场的连续性和跳跃性第三章：稳恒磁场3.1 稳恒磁场的基本性质磁场强度和磁感应强度安培环路定律3.2 磁场对电流的作用洛伦兹力和安培力磁场对电流的作用规律3.3 磁场的能量和能量密度磁场的能量磁场的能量密度第四章：电磁波的产生和传播4.1 电磁波的产生机制麦克斯韦方程组电磁波的产生过程4.2 电磁波的传播特性电磁波的波动方程电磁波的传播速度4.3 电磁波的能量和能量密度电磁波的能量电磁波的能量密度第五章：电磁波的应用5.1 电磁波在通信技术中的应用无线电通信和微波通信电磁波的天线原理5.2 电磁波在医疗诊断中的应用磁共振成像（MRI）微波热疗和电磁波治疗5.3 电磁波在其他领域的应用电磁波在能源传输中的应用电磁波在环境监测中的应用第六章：电磁波的波动方程与传播特性6.1 电磁波的波动方程电磁波的数学描述电磁波的波长、频率和波速6.2 电磁波的传播特性电磁波的直线传播电磁波的衍射和干涉6.3 电磁波的极化电磁波的偏振现象电磁波的圆极化和线极化第七章：电磁波的辐射与接收7.1 电磁波的辐射电磁波的发射过程天线辐射原理7.2 电磁波的接收电磁波的接收原理接收天线和放大器的设计7.3 电磁波的辐射和接收的应用无线电广播和电视传输卫星通信和导航系统第八章：电磁波的传播环境与衰减8.1 电磁波的传播环境自由空间中的电磁波传播导引波和波导传播8.2 电磁波的衰减电磁波在介质中的衰减电磁波的散射和反射8.3 电磁波的传播环境与衰减的影响因素天气和气候对电磁波传播的影响障碍物和遮挡对电磁波传播的影响第九章：电磁波的调制与解调9.1 电磁波的调制调幅和调频调相和复合调制9.2 电磁波的解调解调原理和方法解调电路的设计9.3 电磁波的调制与解调的应用无线通信和广播传输数据传输和网络通信第十章：电磁波的测量与监测10.1 电磁波的测量原理与方法电磁波的测量仪器和设备电磁波的测量技术和方法10.2 电磁波的监测与分析电磁波的监测原理和设备电磁波的频谱分析和信号处理10.3 电磁波的测量与监测的应用电磁兼容性分析和测试电磁环境监测和保护第十一章：电磁波在特定介质中的传播11.1 电磁波在均匀介质中的传播介质的电磁特性电磁波在介质中的传播方程11.2 电磁波在非均匀介质中的传播非均匀介质的特点电磁波在非均匀介质中的传播规律11.3 电磁波在特定介质中传播的应用电磁波在地球物理勘探中的应用电磁波在生物医学成像中的应用第十二章：电磁波的辐射与天线技术12.1 电磁波的辐射机制开放电荷和辐射场电磁波的辐射功率和辐射强度12.2 天线的基本原理与设计天线的作用和分类天线的辐射特性与设计方法12.3 电磁波的辐射与天线技术的应用无线通信和卫星通信的天线设计天线在雷达和导航系统中的应用第十三章：电磁波与物质的相互作用13.1 电磁波与物质的相互作用原理电磁波的吸收、反射和散射电磁波在物质中的传播过程13.2 电磁波在生物组织中的传播生物组织的电磁特性电磁波在医学成像中的应用13.3 电磁波与物质相互作用的应用电磁波在材料科学中的应用电磁波在环境监测中的应用第十四章：电磁波的安全与防护14.1 电磁波的安全性分析电磁波的生物效应电磁波的安全标准与规范14.2 电磁波的防护技术电磁屏蔽和吸波材料电磁波的防护设计与实施14.3 电磁波的安全与防护的应用电磁兼容性设计电磁环境保护和电磁辐射控制第十五章：电磁波的前沿领域与展望15.1 电磁波的前沿研究课题量子电动力学与高能电磁波极端条件下的电磁波传播15.2 电磁波技术的创新与发展新型天线技术与阵列处理智能材料与电磁波调控15.3 电磁波的应用前景与挑战未来通信系统的展望电磁波在可持续能源中的应用重点和难点解析重点：电磁场与电磁波的基本概念、原理、应用和发展前景。
《电磁场与电磁波》课程教学大纲
《电磁场与电磁波》课程教学大纲一、课程基本信息课程编码：07S2117B中文名称：电磁场与电磁波英文名称：Electromagnetic Fieldand Electromagnetic Wave课程类别：专业核心课总学时：48总学分：3适用专业：电子科学与技术专业先修课程：高等数学、大学物理、场论、数学物理方程二、课程性质及目标教学性质：电磁场与电磁波是电子科学与技术专业学生的一门专业核心课程。
通过本课程的学习，要求学生系统地理解电磁场与电磁波的基本概念、基本性质和基本规律，掌握求解电磁场问题的基本方法，为进一步学习其他课程特别是专业课打下基础。
课程目标：1.通过本课程知识的学习，使学生了解电磁场论的发展历程，掌握电磁场论的基本概念、基本性质和基本规律，掌握求解电磁场问题的基本方法，为后续专业课程奠定基础。
引导学生学习科技发展史，树立科技强国意识，感受中国在电子领域的先进成果，激励学生自觉融入到实现中华民族伟大复兴的中国梦进程中。
2.通过本课程知识的学习，使学生掌握电磁场论计算理论的基本方法，并能在具体电子科学与技术专业的具体问题中加以应用。
培养学生解决问题方法的多样性，提高学生数学分析的能力。
3.通过本课程知识的学习，使学生掌握电磁场论分析问题的基本方法，并能在复杂的实际情况中加以应用。
培养学生逻辑思维和创新能力，提高学生设计、开发系统的能力。
不同介质和边界条件对应的场方程形式不同，引导学生用发展的眼光看问题，终身学习，与时俱进，始终拥有先进的理念和较高的职业素养。
表1课程目标对毕业要求的支撑关系三、课程教学方法1.采用启发式、案例式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
2.结合科研生产中的实际例子对课程进行讲解，通过课堂讲解，加强学生对基础知识及基本理论的理解。
3.教学以课堂讲授为主，多媒体辅助教学，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性、形象性。
4.通过课内讨论与课外答疑、线下辅导与线上交流相结合的方式，调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。
电磁场与电磁波教(学)案(2)
电磁场与电磁波教案学院：电子与信息工程学院教研室： _________ 电信基础教研室课程名称：电磁场与电磁波 _______________任课教师： ___________ 圭寸志宏___________学期： _________________________________授课班级： ______________________________电子与信息工程学院制交通大学教案（理论教学用）交通大学教案（理论教学用）交通大学教案(理论教学用)第 3 次课 学时：2授课对象早 节第 1 章 1.5，1.6教学目的 和要求 梯度、散度和旋度是构成麦克斯韦方程组的基本算子，也是计算电磁场的基本算子，所以从方向导数、通量、 环流的基础上，把三个算子的物理意义和计算公式介绍并推导出来。
讲授主要1.5矢量场的环流与旋度容 1.6无旋场与无散场重 点 重点是矢量场的环流与旋度， 无旋场与无散场，以及斯托克斯公式。
难点是圆难点 柱坐标系和球坐标系下环流和旋度的计算。
要求掌握知识点和掌握矢量场的环流与旋度的计算公式以及斯托克斯公式。
分析方法1.5矢量场的环流和旋度环流A dl 直角坐标系下lA ldlA x dx A y dy A z dzoA(r) dl旋度lim CrotA ?•「oS教授思路， 斯托克斯定理o A dlrotA dS采用的教CS学方法和e e z辅助手段， 板书设计， 直角坐标系：rotAAx y z重点如何A x A y A z突出，难点 如何解决，ee巳师生互动 等圆柱坐标系：F 丄zF F F ze r rersin e球坐标系. F 1丄小丄・F2r sinrF r rFrsin F交通大学教案(理论教学用)交通大学教案（理论教学用）交通大学教案（理论教学用）交通大学教案（理论教学用）2.5电磁感应定律和位移电流本构关系：D E ，B H ，J法拉第电磁感应定律:inddtd dtsB?dS教授思路， 采用的教 学方法和 辅助手段， 板书设计， 重点如何 突出，难点 如何解决， 师生互动推广的电磁感应定律：E dlCdt S B ds ，位移电流密度：J dDt全电流定律:H J D ，C H dl2.6麦克斯韦方程组s(JD )dSB E —— t B 0DH dlC(J) dSs'tE dlC—dS StB dS S0 D dSSp dVV 1交通大学教案（理论教学用）交通大学教案（理论教学用）第10 次欠课 学时：2授课对象早 节 第 3 章 3.3, 3.4, 3.5教学目的 介绍恒定磁场的分析方法， 磁场能量密度，静态场的边值问题，唯一性定理和和要求镜像法。
【K12学习】电磁场与电磁波教案 第1章
电磁场与电磁波教案第1章教案编写说明一、教案的规范化建设是课程建设的重要组成部分。
为了进一步加强课程建设，规范教案管理，特制定教案编写说明。
二、教案的编写规范1．教师上课要有完整的教案，以Word文档编制的纸质教案为主，不能以课件幻灯片的打印稿代替纸质教案。
2．从20XX-20XX学年开始每位教师的教案，应加装统一格式的封面和首页。
3．于课程类型、教学内容的差异，教案编写的具体格式不作统一的规定，但必须包含以下主要要素：教学目的(教学目标)：即教学中体现“课程的总体目标”和“章节的目标”及预期达到的效果。
教学内容：是指通过对教学大纲、教材和主要参考资料的研析，确定课程教学或课堂教学知识信息的总和。
教学重点、难点：本部分是指该章节的重点和难点部分，是学生必须掌握和加强学习的知识点。
教学进程组织与设计：是根据教学目的进行教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、学时安排、板书设计等的设计或选择。
课后自我总结分析：是对课程教学中知识的科学性和完整性评价；包括对某个教学环节的设计，教学重难点的把握，教学方法的应用，师生双边活动的设计，教学效果等课堂教学过程情况的总结与分析，为以后的教学提供经验和素材。
教案20XX ~20XX学年第一学期课程名称电磁场与波专业班级电信101、102 授课教师赵芳丽二级学院信息工程学院莆田学院莆田学院教案首页课程名称专业、层次教学安排电磁场与波本科总学时 45 本学期学时 45 课型：理论+实验教学方法：多媒体授课教材和主要参考书：教科书：郭辉萍刘学观编著.电磁场与电磁波，西安：西安电子科技大学出版社，参考书： [1]《电磁场与微波技术》李绪益主编.华南理工大学出版社， [2]《 Electromagnetic Theory 》Stratton J A. 教学目的与要求：学习本课程的主要目的和要求是：掌握电磁场的基本规律，注重掌握电磁场的基本概念、基本规律和基本的分析计算方法。
(完整版)电磁场与电磁波教案
1.1矢量代数
1.2三种常用的正交坐标系
重点
难点
重点是直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系，以及三种坐标系之间的换算关系。
要求掌握知识点和分析方法
要求掌握三种坐标系之下的微积分运算，以及三种坐标系之间的换算关系
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
《电磁场与电磁波》李锦屏编著兰ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大学出版社
兰州交通大学教案（理论教学用）
第 7 次课 学时：2
授课对象
章节
第2章2.4
教学目的和要求
直角坐标系：
圆柱坐标系：
球坐标系：
1.8亥姆霍兹定理
作业布置
主 要
参考资料
《电磁场与电磁波》李锦屏编著兰州大学出版社
兰州交通大学教案（理论教学用）
第 5 次课 学时：2
授课对象
章节
第2章2.1, 2.1
教学目的和要求
回顾《普通物理》中所学的电荷守恒定律和真空中静电场的基本规律，从梯度、散度、旋度的角度深入理解并掌握静电场的基本规律，为时变场打下基础。
作业布置
1.15,1.27,1.29
主 要
参考资料
《电磁场与电磁波》李锦屏编著兰州大学出版社
兰州交通大学教案（理论教学用）
第 4 次课 学时：2
授课对象
章节
第1章1.7，1.8
教学目的和要求
拉普拉斯运算是电磁场波动方程中的主要运算，亥姆霍兹定理总结了矢量场的基本性质，指出研究矢量场要从场的散度和旋度着手，研究电磁场也要从电场和磁场的散度和旋度着手。
要求掌握知识点和分析方法
掌握矢量场的环流与旋度的计算公式以及斯托克斯公式。
电磁场与电磁波教案-(2)
电荷体密度：
电电荷密度：
电流密度矢量：
电荷守恒定律： ，
恒定电流的电流连续性方程： ，
2.2 真空中静电场的基本规律
点电荷： ，
体电荷：
面电荷：
线电荷：
静电场的基本方程
，
，
作业布置
2.1,2.2,2.3
主 要
参考资料
《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社
讲授主要内 容
1.7 拉普拉斯运算与格林公式
1.8 亥姆霍兹定理
重 点
难 点
重点是拉普拉斯运算和亥姆霍兹定理，难点是圆柱座标系和球坐标系下的拉普拉斯运算。
要求掌握知识点和分析方法
要求掌握拉普拉斯运算。
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
1.7 拉普拉斯运算与格林公式
讲授主要内 容
2.1 电荷守恒定律
2.2 真空中静电场的基本规律
重 点
难 点
重点是电荷守恒定律和静电场的基本方程，难点是高斯定理的推导。
要求掌握知识点和分析方法
要求掌握电荷守恒定律，真空中静电场的基本规律，能够根据电荷分布计算空间的电场分布。
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
要求掌握介质中的本构关系和基本方程，会利用基本方程求解电磁场。
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
2.4 媒质的电磁特性
2.4.1电介质的极化
电介质表面的极化电荷面密度：
极化电荷体密度：
电介质的本构关系：
电介质中的基本方程： ，
，
教学设计1：4.2电磁场与电磁波
4.2 电磁场与电磁波教学目标1．了解麦克斯韦电磁波理论的主要观点，知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。
2．体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理实验对物理学发展的基础意义。
教学重、难点电磁场理论的主要观点及赫兹证明电磁波存在的实验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法教学过程一、新课引入牛顿盖了一座房子，人类可以遮风避雨了，麦克斯韦看了看，觉得生活不太方便，顺手就把电线接进来了，于是“楼上楼下，电灯电话”，我们的小日子就过起来了。
后来爱因斯坦、普朗克、玻尔等发现地基不牢固，就把地基给挖了，不过电线还留着呢啊。
这个比方打完，是不是觉得麦克斯韦很伟大了啊。
但是麦克斯韦伟大在何处呢？二、新课学习1.电磁场（1）变化的磁场产生电场①在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里会产生感应电流，如图所示。
这是法拉第发现的电磁感应现象。
②麦克斯韦进一步想到，既然产生了感应电流，一定是有了电场，它促使导体中的自由电荷做定向运动。
因此，麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场。
电路中的自由电荷就是在这个电场的作用下做定向运动，产生了感应电流。
即使在变化的磁场中没有闭合电路，同样要产生电场，如图所示。
变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律。
③非均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定的磁场不产生电场。
（2）变化的电场产生磁场①麦克斯韦大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，如图所示。
即变化的电场产生磁场。
②非均匀变化的电场产生变化的磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的电场不产生磁场。
（3）电磁场麦克斯韦认为在周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场。
周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播。
高中物理教案：研究电磁场与电磁波
高中物理教案：研究电磁场与电磁波1. 引言本篇教案将带领学生深入了解电磁场与电磁波的基本概念和特性。
通过实验、例题和练习，让学生掌握相关理论知识，并培养学生在应用中分析和解决问题的能力。
2. 学习目标•理解电荷的静电场、电流产生的稳恒磁场及变化时的拜耳定律；•掌握安培环路定理和法拉第电磁感应定律；•理解电磁波的构成和传播方式；•能够计算电磁场中的力、能量等重要参数。
3. 教学步骤步骤一：导入介绍本节课将要学习的内容，并引出相关实际例子，激发学生对于物理现象的兴趣。
示例：老师可以通过展示一个吸铁石被吸引住、使用手机接收无线信号等实例来引起学生对于电磁场与电磁波的初步认识。
步骤二：知识讲解讲解电磁场与电磁波的基本概念，包括静电场、磁场、安培环路定理、法拉第电磁感应等。
通过图示和实例，解释相关原理，并引导学生进行思考和讨论。
示例：•静电场：介绍带电体之间相互作用产生的静电力及其特点。
•磁场：讲解通过电流在导线周围产生的磁场及其特性。
•安培环路定理：介绍沿闭合回路积分得到的磁感应强度与该回路上总电流的关系。
•法拉第电磁感应：说明变化的磁场可以引起感应电动势，并探讨楞次定律。
步骤三：实验演示设计一些简单的实验来直观展示以上所述知识点，并记录实验数据和观察结果。
在实验过程中，引导学生观察现象、分析结果，并与理论知识相对比，加深学生对于概念的理解和记忆。
示例：•通过使用小灯泡和铜线制成的简易发光装置，展示变化的磁场对于产生感应电流的作用；•利用示波器演示电磁波的传播方式和特性。
步骤四：练习与讨论组织学生进行一些与所学知识相关的问题讨论，引导学生运用所掌握的理论，分析解决实际问题，提高学生的思考和解决问题的能力。
示例：•A电流通过一根直导线，B点距离该导线0.5米处有着一个观察点。
当A 电流由高到低变化时，观察点B处感应出来的磁场方向如何？步骤五：总结与小结对于本节课所学内容进行总结，并回顾重要概念和公式公式。
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“电磁场与电磁波”课程电子教案大连理工大学电子信息与电气工程学部信息与通信工程学院2011年4月制定周次 第1周，第1次课章节名称 绪论授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、了解开设本课程的必要性2、了解电磁理论发展简史3、介绍课程讲授的主要内容4、介绍课程难点、学习方法以及课程要求。
教学内容提要 学时分配1、从专业知识结构、本课程与其它课程的关系、电磁与其它学科的关系以及电磁场、电磁波的实际应用等方面介绍开设本课程的必要性。
2、从库仑定律、安培定律、电磁感应定律到麦克斯韦方程组的发展过程回顾电磁理论的形成历史。
3、从电磁理论的研究内容以及与大学物理的异同点，介绍本课程的主要内容。
4、根据课程的特点，介绍课程的学习难点、学习方法和要求。
1学时 1学时教学重点与难点 1、课程的研究内容2、课程难点和学习方法讨论、练习、作业教学手段 课堂讲授参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第1周，第2次课章节名称 第1章:矢量分析授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、理解标量、矢量以及“场”的概念2、掌握标量场与矢量场的基本运算3、标量场梯度的定义和计算4、矢量场通量、散度的定义和计算；散度定理教学内容提要 学时分配1、矢量与标量，“场”的数学与物理定义2、矢量的代数及标积、矢积运算3、方向导数和标量场的梯度定义、计算和物理意义4、矢量场的通量、散度定义、计算和物理意义5、散度定理1学时 1学时教学重点与难点 1、矢量的数学表达方法2、矢量分析是研究电磁场在空间的分布和变化规律的基本数学工具之一3、矢量的代数运算讨论、练习、作业 1、矢量分析知识的复习2、标量梯度的计算3、矢量通量与散度的计算4、散度定理的应用教学手段 课堂讲授参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第2周，第1次课章节名称 第1章:矢量分析授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、矢量场环量、旋度的定义和计算方法；熟练斯托克斯定理2、标量场、矢量场的重要性质和定理3、理解亥姆霍兹定理的重要意义4、了解三种正交坐标系教学内容提要 学时分配1、矢量的环量与旋度，旋度的物理意义，斯托克斯定理2、矢量恒等式3、唯一性定理4、亥姆霍兹定理5、三种常规正交坐标系的坐标变量、单位矢量、右旋关系、线元、面元、体元1学时 1学时教学重点与难点 1、矢量场的旋度是一个矢量函数；旋度描述的是矢量场中各点的场量与旋涡源的关系；无旋场的概念2、亥姆霍兹定理，矢量场由它的散度和旋度惟一确定，分析矢量场总是从研究它的散度和旋度着手讨论、练习、作业 1、矢量的环量和旋度计算2、斯托克斯定理的应用教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第2周，第2次课章节名称 第2章:电磁场基本方程：2.1电磁场的源 2.2静态场基本方程 授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、理解和掌握电荷与电荷密度2、理解和掌握电流与电流密度3、理解和掌握静态场基本方程和基本性质教学内容提要 学时分配1、电荷与电荷分布；电流与电流分布；电荷守恒定律2、电场强度 库仑定律3、真空中静电场的基本方程4、磁感应强度 安培力定律5、真空中恒定磁场的基本方程 1学时 1学时教学重点与难点 1、表征电场特性的基本场量；由电场本身的性质所决定，与检验电荷的大小无关；电场强度反映了这种作用力的强度2、静电场的基本方程的微分和积分形式的联系；微分形式反映出场中每一点的特性；积分形式反映出场中一定区域的特性3、表征磁场特性的基本场量；由磁场本身的性质所决定，与检验电流的大小无关；磁场强度反映了这种作用力的强度4、恒定磁场基本方程的微分和积分形式的联系；讨论、练习、作业 1、不同电荷分布形式电场的计算2、不同电流分布形式磁场的计算3、应用高斯定律求解对称分布的电场4、应用安培环路定律求解对称分布的磁场教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第3周，第1次课章节名称 第2章:电磁场基本方程：2.3电磁感应定律和全电流定律授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、理解和掌握法拉第电磁场感应2、理解和掌握位移电流和全电流定律教学内容提要 学时分配1、法拉第电磁感应定律、其物理意义2、磁通的变化3、恒定磁场中的安培环路定律应用于时变场时的矛盾、位移电流的引入1学时 1学时教学重点与难点 1、时变电磁场中，电场与磁场都是时间和空间的函数；变化的磁场会产生电场，变化的电场会产生磁场，电场与磁场相互依存，构成统一的电磁场2、法拉第电磁感应定律中的负号表示感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化3、磁通的变化：或由磁场随时间的变化引起或由回路运动引起4、理解传导电流和位移电流的区别讨论、练习、作业 1、感应电动势或感应电流的计算2、位移电流与传导电流的计算教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第3周，第2次课章节名称 第2章:电磁场基本方程：2.4麦克斯韦方程组和边界条件2.5坡印廷定理授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、理解和掌握麦克斯韦方程组的积分形式、微分形式、物理意义2、理解和掌握电磁场的边界条件3、理解和掌握坡印廷定理及坡印廷矢量教学内容提要 学时分配1、麦克斯韦方程组的积分形式、微分形式及物理意义2、由麦克斯韦方程组的积分形式得到场量D、B、E和H的边界条件；3、特殊媒质分界面（两种无耗媒质；理想介质和理想导体）处的边界条件4、坡印廷定理的推导和各项的物理意义5、坡印廷矢量的性质、物理意义 1学时 1学时教学重点与难点 1、麦克斯韦方程组反映了源和场之间的关系2、四个边界条件的推导和物理意义3、两种无耗媒质的分界面上无电荷和电流分布4、理想导体内时变电磁场为零5、S 的方向代表波传播的方向，也是电磁能量流动的方向讨论、练习、作业 1、求空间位移电流密度的瞬时值2、利用麦克斯韦方程求电场E所相应的磁场H3、利用时变电磁场的边界条件求解分界面附近的电磁场4、求能流密度矢量教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第4周，第1次课章节名称 第2章:电磁场基本方程：2.6波动方程和电磁位函数2.7正弦电磁场的复数表示法授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、掌握波动方程2、掌握亥姆霍兹方程3、理解与牢固掌握复数形式的麦氏方程教学内容提要 学时分配1、波动方程的导出2、动态矢量位和动态标量位3、时谐场的复数表示4、复数形式的麦氏方程5、复数形式的波动方程——亥姆霍兹方程6、复坡印廷矢量1学时 1学时教学重点与难点 1、波动方程的解是空间一个沿特定方向传播的电磁波2、位函数及其方程3、时谐场的复数表示4、复数形式的麦氏方程讨论、练习、作业 1、复数形式的麦氏方程的运用2、时谐场的不同表示方法教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第4周，第2次课章节名称 第3章:静电场：3.1静电场基本方程 3.2电位和电位方程授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、静电场的基本方程2、理解和掌握电位函数3、掌握泊松方程、拉普拉斯方程教学内容提要 学时分配1、静电场的基本方程2、电位函数3、泊松方程、拉普拉斯方程1学时 1学时教学重点与难点 1、静电场的基本方程的微分和积分形式的联系；2、电位与电场强度的关系3、电位的物理意义4、电位具有相对意义，场中两点之间的电位差是绝对的，与参考点的选择无关讨论、练习、作业 1、不同电荷分布情况下求电位2、根据电位求电场强度教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第5周，第1次课章节名称 第3章:静电场：3.3介质中的电场 3.4静电场边界条件3.5电容授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、理解电介质极化概念2、理解并掌握介质中高斯定理3、静电场边界条件4、理解导体系统的电容教学内容提要 学时分配1、电偶极子电位和电场2、电介质极化物理过程、极化强度、极化体电荷、极化面电荷3、静电场边界条件4、导体系统的电容1学时 1学时教学重点与难点 1、极化强度和总电场的关系2、介质中的高斯定理，其中右边为自由电荷3、静电场中不同媒质分界面处场量的变化4、电容是导体系统本身属性讨论、练习、作业 1、应用介质中的高斯定律求解对称分布的电场2、根据边界条件求解场量3、电容的计算教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第5周，第2次课章节名称 第3章:静电场：3.6电场能量与电场力第4章:恒定电场：4.1恒定电场基本方程授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、掌握电场能量和电场力2、掌握恒定电场的基本方程教学内容提要 学时分配1、模拟静电场的建立过程理解电场能量2、采用虚位移法讲解电场力与电场能量的关系3、恒定电场的基本方程1学时 1学时教学重点与难点 1、电场能量与场强、电荷、电位的关系2、恒定电流空间存在的电场，称为恒定电场。
讨论、练习、作业 1、电场能量的计算2、电场力的计算教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第6周，第1次课章节名称 第4章:恒定电场：4.2恒定电场边界条件 4.3静电比拟授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、掌握恒定电流的边界条件2、了解恒定电流与静电场的比拟教学内容提要 学时分配1、恒定电场的边界条件2、恒定电流场与静电场的比拟1学时 1学时教学重点与难点 恒定电流场与静电场的比较讨论、练习、作业 1、导体中恒定电场建立过程的演示2、利用静电比拟计算恒定电场教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第6周，第2次课章节名称 第5章:静态场的解：5.1直角坐标中的分离变量法授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、分离变量法求解静电场边值问题的原理2、掌握直角坐标系下的分离变量法教学内容提要 学时分配1、分离变量法原理2、直角坐标系下的分离变量法1学时 1学时教学重点与难点 1、求解边值问题时，只要解满足泊松方程 或拉普拉斯方程和给定的边界条件，那么这个解就是惟一正确的2、根据边界条件确定泊松方程 或拉普拉斯方程解的形式讨论、练习、作业 1、直角坐标系下，根据给定的边界条件求解泊松方程 或拉普拉斯方程的解教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第7周，第1次课章节名称 第5章:静态场的解：5.1圆柱坐标中的分离变量法 5.2镜像法授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、了解圆柱坐标系下采用分离变量法求解静电场边值问题2、应用镜像法求解静电场问题教学内容提要 学时分配1、圆柱坐标系下的分离变量法2、平面镜像法求解静电场问题1学时 1学时教学重点与难点 1、镜像法只适用于一些特殊边界2、确定像电荷的两条原则：（1）像电荷必须位于所求解的场区域以外的空间中（2）像电荷的个数、位置及电荷量的大小的确定必须满足所求解的场区域的边界条件讨论、练习、作业 1、应用镜像法来求解静电场 教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第7周，第2次课章节名称 第6章:恒定磁场：6.1恒定磁场基本方程 6.2矢量磁位授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、真空中恒定磁场基本方程2、理解和掌握矢量磁位教学内容提要 学时分配1、回顾真空中恒定磁场基本方程及应用2、不同电流分布形式下的矢量磁位3、矢量磁位方程1学时 1学时教学重点与难点 1、磁场的散度为零，引入矢量磁位2、矢量磁位是相对量讨论、练习、作业 1、应用安培环路定律求解磁场问题2、根据矢量磁位求解磁场基本场量教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第8周，第1次课章节名称 第6章:恒定磁场：6.3介质中的恒定磁场 6.4恒定磁场边界条件授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、了解磁偶极子的矢量位和标量位2、掌握物质的磁化现象 磁化强度3、掌握磁介质中磁场的基本方程4、掌握恒定磁场的边界条件教学内容提要 学时分配1、磁偶极子的矢量位和标量位2、物质的磁化现象、磁化强度、媒质的磁性能分为抗磁性、顺磁性、铁磁性及亚铁磁性3、分子磁偶极矩、磁化体电流、磁化面电流4、磁介质中磁场的基本方程5、磁场的边界条件1学时 1学时教学重点与难点 1、媒质中安培环路定律的右边均为传导电流、媒质中的磁场强度沿任一闭合曲线的环量等于闭合曲线包围的传导电流2、从介质磁化角度理解磁介质中磁场特点讨论、练习、作业 1、求解磁介质中的磁场2、计算磁化体电流、磁化面电流教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第8周，第2次课章节名称 第6章:恒定磁场：6.5电感 6.4恒定磁场能量和磁场力授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、掌握自电感 互电感2、理解和掌握磁场能量和磁场力教学内容提要 学时分配1、自电感 互电感2、磁场能量和磁场力1学时 1学时教学重点与难点 1、线性介质中，穿过任意回路的磁通与电流成正比2、磁场能量与场强、电流、磁通的关系讨论、练习、作业 1、计算无限长同轴线单位长度的电感2、利用磁场能量计算电感教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第9周，第1次课章节名称 习题课授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2 教学目的及要求 复习巩固学过的电磁场部分的知识教学内容提要 学时分配1、典型静电场电场强度、电位分析计算；2、典型恒定电场场强、电流密度计算；3、典型磁场强度计算；4、时变场感应电动势、位移电流计算；5、时变场麦克斯韦方程组应用；6、电磁场典型边界条件分析与应用；7、分离变量法求解静态场边值问题1学时 1学时教学重点与难点 1、麦克斯韦方程组的理解与应用2、电磁场边值问题的理解与求解讨论、练习、作业教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第9周，第2次课章节名称 第7章:平面电磁波：7.1理想平面波授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、掌握亥姆霍兹方程2、理解与牢固掌握复数形式的麦氏方程3、掌握理想介质中的均匀平面波传播特性教学内容提要 学时分配1、复习时谐量的复数表示2、波动方程的解及物理意义3、理想介质中的均匀平面波1学时 1学时教学重点与难点 1、均匀平面波的概念2、求解均匀平面波周期、频率、波长、波数等特性参数3、均匀平面波的传播特性讨论、练习、作业 求解均匀平面波的特性参数和能流矢量 教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第10周，第1次课章节名称 第7章:平面电磁波：7.2损耗媒质中的平面波 7.3波的极化授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、掌握损耗媒质中的均匀平面波传播特性2、掌握平面波的极化特性教学内容提要 学时分配1、无源导电媒质中的麦氏第一方程2、等效介电系数3、传播常数、衰减系数、相位系数4、导电媒质中的相速5、平面电磁波的极化概念和极化方式 1学时 1学时教学重点与难点 1、导电媒质中：相位系数与频率有关，存在色散效应2、电场强度E 矢量末端随时间变化的轨迹来描述波的极化讨论、练习、作业 1、传播常数、衰减系数、相位系数、相速的计算2、平面电磁波的极化特性的演示3、平面电磁波极化方式的判别教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第11，第1课章节名称 第7章:平面电磁波：7.5平面上的斜入射授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2 教学目的及要求 1、掌握均匀平面波对理想导体平面的斜入射特性教学内容提要 学时分配1、垂直极化和平行计划的概念2、理想导体表面平行极化波的斜入射3、理想导体表面垂直极化波的斜入射1学时 1学时教学重点与难点 1、沿z方向传播的平行极化波斜入射到理想导体表面，合成波为非均匀平面波，在z方向上是驻波，在x方向上是行波，合成波是TM波2、沿z方向传播的垂直极化波斜入射到理想导体表面，合成波为非均匀平面波，在z方向上是驻波，在x方向上是行波，合成波是TE波3、导体表面存在感应电流讨论、练习、作业 1、计算理想导体表面的反射波场量表达式，反射角 教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第11，第2课章节名称 第7章:平面电磁波：7.5平面上的斜入射 7.6全反射和全透射授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、掌握均匀平面波对理想介质平面的斜入射特性2、掌握全反射和全透射现象和条件教学内容提要 学时分配1、两种理想介质分界面处平行极化波的斜入射2、两种理想介质分界面处垂直极化波的斜入射3、全反射和全折射1学时 1学时教学重点与难点 1、反射定律2、折射定律3、菲涅尔公式4、布儒斯特角5、当入射波从光密介质传播到光疏介质时，若入射角大于临界角，则会发生全反射现象讨论、练习、作业 1、计算两种介质分界面处斜入射情况下的入射波、反射波和透射波特性教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第12，第1课章节名称 第8章:电磁辐射基本理论：8.1电磁辐射与滞后位8.2电流元的辐射授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、理解和掌握滞后位的概念2、掌握电偶极子的电磁场辐射场3、掌握辐射功率、辐射电阻和方向图教学内容提要 学时分配1、滞后位的概念2、电偶极子的电磁场辐射场3、辐射功率、辐射电阻4、辐射方向图1学时 1学时教学重点与难点 1、滞后位的理解2、一段载有均匀同相的时变电流的导线称为电流元3、r << λ的区域称为近区；反之，r >> λ的区域称为远区，近区中的电磁场称为感应场，远区中的电磁场称为辐射场讨论、练习、作业教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社周次 第12，第2课章节名称 第8章:电磁辐射基本理论：8.3电磁对偶性 8.4天线基本参数 授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2教学目的及要求 1、基于等效磁荷和磁流假设，了解电磁对偶性2、掌握磁流元的辐射场教学内容提要 学时分配1、具有电磁对偶性的麦克斯韦方程组2、依据电磁对偶性分析磁流元的辐射场3、课程总结 1.5学时 0.5学时教学重点与难点 1、等效磁荷和磁流的概念2、对偶形式的麦克斯韦方程组3、磁流元的辐射场讨论、练习、作业教学手段 课堂讲授、练习参考资料 1、《电磁场与电磁波》，杨儒贵著，高等教育出版社2、《电磁场》，雷银照，高等教育出版社。