《电磁学》教学大纲解析
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》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》教学大纲
《电磁学》教学大纲执笔人：胡文弢董永胜审稿人：胡文弢课程代码：070208课程名称：电磁学授课对象：物理学专业专科生课程性质：物理学专业基础课(考试)Ⅰ学科特点和教学目标一、学科特点1、本课程属于物理学专业基础课，是物理学的一个重要分支，是所有理工科课程的基础。
本课程以经典力学为基础，以实验事实为依据，采用矢量代数和矢量分析方法，以场的观点，去研究电磁场与带电粒子的相互作用基本规律和在生产实践中的一些应用。
2、本课程具有理论逻辑性强、实验性强、数学形式优美和应用性广的显著特点。
3、本课程的理论基础建立于19世纪后期，它在微观和宏观世界的研究中发挥作用，是电机、电视机、收录机、电子计算机、雷达等的基本原理；与空间技术、激光技术、超导技术乃至信息技术密切相关；电工学、电子学、无线电学、自动控制、等离子体物理学和磁流体力学等技术学科和新学科都是基于电磁学而发展创立；光学、生物学、化学乃到生命科学等大领域学科也无不与电磁学密切相关；现代物理所获得的许多新成果，要用于技术转化成生产力，也不能没有电磁学理论的辅助。
4、目前本课程的应用和发展主要有两个方面：一是在工程技术应用方面，麦克斯韦方程组经常而普遍地用来解决各式各样的实际问题；二是在理论基础研究方面，正不断努力推广电磁理论，使其成为更一般理论的一种特殊情况。
二、教学目标1、在具体教学过程中，根据不同章节的不同内容，可适当引进现代化教学手段，要因材施教，采用灵活有效的教学方法，既要使学生掌握电磁学的理论精髓，又要使学生体会和领略实验对物理学科的重要性和必要性，还要使学生学会采用必要的高等数学方法去分析和研究电磁学问题，培养学生的物理思维能力和解决实际电磁学问题的能力。
2、电磁学应致力于对基本概念、基本规律的正确、严格的阐述，对某些难点作较详细的分析和深入的讨论，但也要注意因现代物理学发展条件的改变，某些概念可能有拓宽和演变，要充分利用电磁学与某些问题的联系，寻找与电磁学有关的物理学和其他自然科学的新发展，寻找适合的延伸点，介绍电磁学与工程、技术学科的密切相关的某些重要应用，要适当介绍一些电磁学定律建立的某些历史以及有价值的背景资料，以提高学生科学素养，培养历史唯物主义和辩证唯物主义的基本观点。
电磁学教学大纲
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
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）。
电磁学教学大纲
《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。
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。
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《电磁学》教学大纲英文名称：electromagnetics授课专业：物理学学时：72学分：4开课学期：二年级上学期适用对象：物理学专业一、课程性质与任务电磁学是物理学专业的一门专业基础课。
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。
二、课程教学的基本要求1 、正确理解以下基本概念和术语：基本粒子、静电场、库仑力、电场强度、电通量、电位、电位差、电功、静电平衡、静电屏蔽、电容、加速器、静电能、极化强度、电位移向量、电流密度、超导、电功率、经典金属电子论、电动势、非静电力、温差电动势、静磁场、磁感应强度、安培力、磁通量、磁矩、电磁感应、感生电场、自感、互感、涡电流、趋肤效应、磁能、磁化强度、磁化电流、磁场强度、顺磁性、抗磁性、铁磁性、磁畴、铁磁屏蔽、位移电流、电磁场、能流密度、电磁波谱。
2 、掌握以下基本规律及分析计算方法（1）静电场基本定律和定理：库仑定律、电荷守恒定律、高斯定理、环路积分定理、叠加原理。
（2）稳恒电流和电路：欧姆定律、焦耳定律、基尔霍夫定律（节点方程、回路电压方程）（3）稳恒磁场的基本定律和定理：毕——伐定律，安培定律、高斯定理、环路积分定理。
（4）交变电磁场的基本定律和定理：楞次定律、法拉第电磁感应定律、麦克斯韦方程组。
（5）掌握以下物理量的分析计算方法：电场强度、电位、电位差、电通量、电容、磁感应强度、磁通量、安培力、磁矩、电动势、电磁能量等。
3 、注意培养学生以下几方面能力（1）分析电磁运动规律及物理实验构思方法，重视对实验现象的总结，培养科学分析问题的能力。
（2）积极思考并总结研究方法、实验技能，培养创新意识。
（3）灵活有效应用高等数学知识，解决物理问题，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。
三、课程教学内容第一章静电场的基本规律（12课时）第二章有导体时的静电场（8课时）第三章静电场中的电介质（8课时）第四章恒定电流和电路（8课时）第五章恒定电流的磁场（12课时）第六章电磁感应与暂态过程（12课时）第七章磁介质 (8课时)第九章时变电磁场和电磁波（4课时）四、教学重点、难点静电场的高斯定理，静电场的环路定理，电位，静电平衡时导体的性质，用电力线工具讨论静电平衡的若干电现象，电介质存在时场的讨论方法及场强计算，电介质存在时高斯定理的应用，电动势的物理意义及数学表示方法，基尔霍夫方程组求解电路，磁感应强度矢量的概念，毕奥—萨伐尔定律，磁场的高斯定理，磁场的安培环路定理，法拉第电磁感应定律，动生电动势、感生电动势，自感、互感，RL及RC串联电路的暂态过程，磁介质存在时场的讨论方法及场强的计算，有磁介质时的环路定理，B、M、H三个矢量的区别与联系，铁磁性与铁磁质，位移电流，麦克斯韦方程组，能流密度。
五、教学时数分配教学时数72学时，其中理论讲授72学时。
（具体安排见附表）六、教学方式1、电磁学内容主要有两方面，即场和路，考虑到学生在中学阶段对路接触较多，且比较熟悉，而对场相对来说接触较少，所以从教学内容上，适当压缩路的内容，扩大场的内容的课时比例，重点讲授电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律，包括：稳恒电场、稳恒磁场、似稳电磁场和迅变电磁场；对直流电路、交流电路和磁路少讲。
2、在教好基础理论的前提下，适当介绍一些与电磁学有关的近代科学技术的新成就，以扩大学生的知识面。
对电磁场与物质的相互作用的内容只作一般讲授，不作过高要求。
3、习题是学好基础理论的必要手段，在教学中，布置一些对基本概念和基本定律理解上有帮助的思考题、习题，并根据具体情况，讲授一些习题课，培养学生分析问题和解决问题的能力，指导他们的学习方法。
4、根据教学内容，适当做些演示实验，并尽可能采用现代化教学手段。
七、本课程与其它课程的关系1.本课程必要的先修课程：力学、高等数学。
2.本课程的后续课程：电动力学、电工学、数字电路。
八、考核方式本课程考核方式为考试，成绩评定采用百分制。
本课程成绩采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定，最终成绩由以下二个部分组成：第一部分：期末考试成绩占总成绩的70％；第二部分：作业成绩及平时检测占总成绩的30％。
九、教材及教学参考书主教材：梁灿彬等.电磁学（第二版）.北京：高等教育出版社，2004.参考书：1、赵凯华等.新概念物理教程―电磁学.北京：高等教育出版社，2003.2、梁绍荣等.普通物理学—电磁学（第三版）. 北京：高等教育出版社，2007.第一章静电场的基本规律（10学时）一、教学要求明确电荷、电场的物质属性，明确高斯定理的物理意义，并结合实例加深理解，明确高斯定理和静电场的环路定理充分表达了静电场的特性，要求学生牢固掌握电场强度矢量概念及其基本计算方法，牢固掌握电位差和电位的意义及计算方法。
二、教学要点：1.电荷2.库仑定律2－1 库仑定律2－2 电荷的单位2－3 库仑定律的矢量形式2－4 叠加原理3.静电场3－1 电场强度3－2 场强的计算4.高斯定理4－1 E通量4－2 高斯定理4－3 用高斯定理求场强5.电场线5－1 电场线5－2 电场线的性质6.电势6－1 静电场的环路定理6－2 电势和电势差6－3 电势的计算6－4 等势面6－5 电势与场强的微分关系三、重点、难点重点：场强和电势的计算、高斯定理、环路定理及它们的应用。
难点：高斯定理的证明电位梯度。
第二章有导体时的静电场（8学时）一、教学要求了解静电平衡时导体的性质，加深对高斯定理与环路定理的理解，掌握用电力线这一工具讨论静电平衡现象这一方法，了解电容器的电容和静电能。
二、教学要点：1.静电场中的导体1－1 静电平衡1－2 带电导体所受的静电力1－3 孤立导体形状对电荷分布的影响1－4 导体静电平衡问题的讨论方法1－5 平行板导体组例题2.封闭金属壳内外的静电场2－1 壳内空间的场2－2 壳外空间的场2－3 范德格拉夫起电机3.电容器及其电容3－1 孤立导体的电容3－2 电容器及其电容3－3 电容器的联接4.静电演示仪器(自学)4－1 感应起电机4－2 静电计5.带电体系的静电能5－1 带电体系的静电能5－3 电容器的静电能三、重点、难点重点：静电平衡时导体的性质，用电力线工具讨论静电平衡的若干电现象，电容器及其电容。
难点：带电体系的静电能。
第三章静电场中的电介质（8学时）一、教学要求要求学生了解极化机制及讨论极化时所采用的“极化模型”，掌握极化强度矢量的意义；在束缚电荷概念的基础上，了解有介质存在时场的讨论方法；掌握E、P、D的联系和区别；引入D的意义；会用介质存在时的高斯定理计算电场。
二、教学要点：1. 概述2. 偶极子2－1 电介质与偶极子2－2 偶极子在外电场中所受的力矩2－3 偶极子激发的静电场3 .电介质的极化3－1 位移极化和取向极化3－2 极化强度3－3 极化强度与场强的关系4.极化电荷4－1 极化电荷4－2 极化电荷体密度与极化强度的关系4－3 极化电荷面密度与极化强度的关系5.有电介质时的高斯定理5－1 电位移．有电介质时的高斯定理6.有电介质时的静电场方程6－1 静电场方程7.电场的能量三、重点、难点重点：电介质存在时场的讨论方法及场强计算，电介质存在时高斯定理的应用。
难点：电介质的极化和极化电荷。
第四章恒定电流和电路（8学时）一、教学要求：要求学生了解稳恒电场概念及与静电场的异同，了解经典金属电子论及其缺陷，深入理解电动势的物理意义和电动势的数学表示方法，掌握用基尔霍夫方程求解复杂电路问题的方法。
二、教学要点：1.恒定电流2.直流电路2－1 电路2－2 直流电路3.欧姆定律和焦耳定律3－1 欧姆定律，电阻3－2 电阻率3－3 欧姆定律的微分形式3－4 焦耳定律4 .电源和电动势4－1 非静电力4－2 电动势一段含源电路的欧姆定律4－3 电动势的测量．电势差计4－4 导线表面的电荷分布4－5 直流电路的能量转换5 .基尔霍夫方程组5－1 基尔霍夫第一方程组5－2 基尔霍夫第二方程组5－3 用基尔霍夫方程组解题举例6 .二端网络理论与巧解线性电路问题6－1 二端网络7 .接触电势差与温差电现象7－1 逸出功与热电子发射7－2 接触电势差7－3 温差电现象(热电现象)7－4 温差电现象的应用8 .液体导电和气体导电8－1 液体导电8－2 气体导电三、重点、难点重点：电流的连续性方程，电动势的物理意义及数学表示方法，基尔霍夫方程组求解电路。
难点：电流密度，复杂电路。
第五章恒定电流的磁场（12学时）一、教学要求：明确磁场的物质属性，明确磁场的“高斯定理”和安培环路定理充分表达了稳恒磁场的特性，掌握毕奥—萨伐尔定律矢量式的物理意义并用以计算磁场分布，掌握安培环路定理的内容及用以计算磁场分布的方法，掌握洛沦兹力和安培力的计算方法，了解“安培”的定义。
二、教学要点：1 .磁现象及其与电现象的联系2 .毕奥-萨伐尔定律2－1 毕奥-萨伐尔定律2－2 直长载流导线的磁场2－3 圆形载流导线的磁场2－4 载流螺线管轴线上的磁场3 .磁场的高斯定理4 .安培环路定理4－1 安培环路定理4－2 无限长圆柱形均匀载流导线的磁场4－3 无限长载流螺线管的磁场4－4 载流螺绕环的磁场4－5 均匀载流无限大平面的磁场5 .带电粒子在电磁场中的运动5－1 带电粒子在均匀恒定磁场中的运动5－2 磁聚焦5－3 回旋加速器5－4 汤姆逊实验——电子荷质比的测定5－5 霍耳效应6 .磁场对载流导体的作用6－1 安培力公式6－2 载流线圈在均匀外磁场中的安培力矩6－3 磁电式电流计原理7 .用磁矩表示载流线圈的磁场磁偶极子三、重点、难点重点：磁感应强度矢量的概念、毕奥—萨伐尔定律、磁场的“高斯定理”、安培环路定理及它们的应用，带电粒子和载流导线在磁场中受力，磁力矩。
难点：所有的叉积，安培环路定理的证明。
第六章电磁感应与暂态过程（12学时）一、教学要求：要求学生对法拉第电磁感应定律的物理意义有深入的了解，掌握感生电场这一新的重要概念，并注意它与静电场的区别，掌握动生电动势、感生电动势的计算方法；要求学生能正确列出RL及RC串联电路的暂态过程的微分方程，并能求解和对解进行分析，了解初始条件的意义和在求解中的作用，要求学生注意流经电感L的电流不能突变的概念和注意电容C两端电压不能突变的概念。
二、教学要点：1 .电磁感应1－1 电磁感应现象1－2 法拉第电磁感应定律2 .楞次定律2－1 楞次定律的两种表述2－2 考虑了楞次定律的法拉第定律表达式3 .动生电动势3－1 动生电动势与洛伦兹力3－2 动生电动势的计算3－3 交流发电机4 .感生电动势和感生电场4－1 感生电动势和感生电场4－2 既有磁场又有电场时的洛伦兹力公式4－3 感生电场的性质4－4 螺线管磁场变化引起的感生电场4－6 电子感应加速器5 .自感5－1 自感现象5－2 自感6 .互感6－1 互感现象及互感6－2 互感线圈的串联7 .涡电流7－1 涡流热效应的应用和危害7－2 涡流磁效应的应用——电磁阻尼7－3 趋肤效应8. RL电路的暂态过程8－1 RL电路与直流电源的接通8－2 已通电RL电路的短接9 .RC电路的暂态过程9－1 RC电路与直流电源的接通9－2 已充电RC电路的短接10. RLC电路的暂态过程10－1 已充电RLC电路的短接11 .磁能11－1 自感线圈的磁能11－2 互感线圈的磁能三、重点、难点重点：法拉第电磁感应定律、动生电动势、感生电动势、自感、互感、RL及RC串联电路的暂态过程。