电磁学本科教学大纲
《电磁学》教学大纲
《电磁学》教学大纲电磁学是一门关于电磁现象及其电磁相互作用的课程，内容涉及在真空、导体、介质中的静态和随时间演变的电场和磁场规律，主要章节包括电场、磁场、电磁力、导体与介质的电磁特性、电磁感应、直流电和交流电、麦克斯韦电磁方程组和电磁波；此外，本课程还探讨电磁科学的最新发展及其应用。
预修课程：高等数学、力学开课学期：每年春季和秋季总学时：80学分：4一、教学目标及要求使本科生掌握电磁相互作用的基本规律。
要求他们：1．了解电荷、电流产生电场、磁场的规律；2．了解电场与磁场的联系；3．理解电磁场的物质性：它的能量、动量及角动量；4．了解电场、磁场与各种物质的相互作用；5．理解麦克斯韦电磁理论；6．了解电磁学与其它学科的联系;7．了解电磁学与实际应用、高新技术的关系;8．得到一定的科学素质教育：科学精神的培养，了解一些科学方法，明白科学思维的重要性以及科学与哲学的关系。
二、教学重点和难点绪论主要介绍电磁学的发展简史，各个时期主要科学家对电磁学发展的贡献；以及近代电磁学的发展。
同时介绍电磁学对科学和社会发展带来的巨大的推动和影响。
第一章是静电学的基础。
重点是电荷守恒原理；库仑的实验及库仑定律，静电力的叠加原理；静电场的描述，电场强度的引入；表述静电场整体性质的高斯定理及环路定理；用高斯定理求电场；由环路定理引出的电势，电势与电场强度的关系。
其中的难点是电场的基本概念理解；静电场的两条基本定理的把握及应用；电势的零点的选取问题。
第二章是从静电场和物质的相互作用角度去研究各种物质中的静电场。
重点是在静电场中的导体达到静电平衡时的性质；电容的定义与电容器；在静电场中电介质的极化机理及其描述，极化强度矢量；电介质中静电场的两条基本定理，电位移矢量的引入，高斯定理的应用；两种介质界面上的边值关系；唯一性定理的阐述及电像法。
难点是导体达到静电平衡时的性质，导体表面电荷的分布；极化强度矢量的引入；电位移矢量的引入；对电像法的理解及运用。
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》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*。
《普通物理三》课程教学大纲
《普通物理三》课程教学大纲课程编号：0612053课程总学时/学分：64/3.5（其中理论64学时，实验0学时）课程类别：学科基础与专业必修课一、教学目的和任务《普通物理（三）》即《电磁学》，是四年制本科院校物理学专业必修的基础课程，主要研究电磁场的性质、运动规律；电磁场的求解以及与物质的相互作用。
通过本课程的教学，应达到下列目标：(1)使学生了解电磁运动的基本现象，系统地掌握电磁运动基本概念和基本规律，使学生建立“场”的概念和有关的物理图象。
(2)使学生了解电磁学发展史，了解重大发现和发明过程中的物理思想和实验方法。
(3)使学生掌握电磁学的有关概念和规律，为后继课程及专业训练做好准备。
(4)一定程度上培养学生分析问题、解决问题的能力，为将来从事科学研究、教学和其它工作打下基础。
二、教学基本要求教学中讲授课程内容的同时，要注重物理思想和物理图象的建立，为后续课程的学习打下基础；教学中注重理论知识和实践应用的联系，为学生学成后报效社会，将知识转化为生产力奠定基础；要注重学生分析问题、解决问题能力的培养，为将来从事的科学研究或者教学和其它工作打下基础。
三、教学内容及学时分配第一章静电场的基本规律 (12学时)第一节电荷第二节库仑定律第三节静电场第四节高斯定理第五节电场线第六节电势教学要求：(1) 明确电荷的物质属性；掌握电荷守恒定律和电荷的量子性。
(2) 理解点电荷模型；会用库仑定律和叠加原理计算。
(3) 理解场的概念；掌握电场强度的概念和意义，会用点电荷的场和场的叠加原理计算场强。
(4) 理解高斯定理的意义和内容，能运用高斯定理求解特定条件下的场强分布。
(5) 理解电场线的概念和性质，能借助电场线理解简单带电体的电场分布。
(6) 理解静电场的有势性，理解静电场环路定理的意义；掌握电势、电势差的概念；理解电势与场强的关系；掌握电势的计算。
教学重点：电场强度的意义及计算；用点电荷的场及叠加原理计算场强，高斯定理的理解及应用；电势的求解。
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。
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》教学大纲课程编号：06407206一、课程性质、目的及开课对象（一）课程性质：专业基础课（二）教学目的：全面地，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，为后继课程奠定必要的基础。
具有分析和处理与讲授高中物理课程电磁学部分的能力；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。
（三）开课对象：物理系物理学专业本科生二、先修课程高等数学三、教学方法与考核方法（一）教学方法：讲授式为主（二）考核方式：考试四、学时数分配总学时：72学时；理论讲授58学时；习题讲授14学时。
大纲中代*号内容不是必讲的，未计入学时之内。
五、教学内容与学时第一章静电场的基本规律（10学时）［主要内容］:1.1电荷1.2库仑定律1.2.1库仑定律1.2.2电荷的单位1.2.3库仑定律的矢量形式1.2.4叠加原理1.3静电场1.3.1电场强度1.3.2场强计算1.4高斯定理1.4.1 申通量1.4.2 高斯定理1.4.3 用高斯定理求场强1.5电场线1.5.1 电场线1.5.2 电场线的性质1.6电势1.6.1 静电场的环路定理1.6.2 电势和电势差1.6.3 电势的计算1.6.4 等势面1.6.5 电势与场强的微分关系习题重点难点：电场强度矢量和电位两个概念，静电场的两个方程，梯度的概念和对电场对称性的分析。
学生掌握要点：1牢固掌握电势差和电势的意义及计算方法。
2、理解高斯定理和静电场的环路定理所表达的静电场的特性。
3、了解“点电荷”模型概念和库仑定律的适用条件。
4、牢固掌握电场强度矢量概念和其基本计算方法。
5、理解高斯定理的物理意义，并结合实例加深理解；应用高斯定理求场强的特定条件；第二章导体周围的静电场（9学时）［主要内容］:2.1静电场中的导体2.1.1静电平衡2.1.2带电导体所受的静电力2.1.3孤立导体形状对电荷分布的影响2.1.4导体静电平衡问题的讨论方法2.1.5平行板导体组例题2.2封闭金属壳内外的静电场2.2.1壳内空间的场222壳外空间的场223范德格拉夫起电机* 2.2.4库仑平方反比律的精确验证2.3电容器及其电容2.3.1孤立导体的电容2.3.2电容器及其电容2.3.3电容器的联接2.4静电演示仪器2.4.1感应起电机2.4.2静电计2.5带电体系的静电能2.5.1带电体系的静电能*2.5.2带电导体组的静电能2.5.3电容器的静电能*2.5.4关于自能与互能的进一步说明习题重点难点：静电平衡、导体的电容、静电场能三个概念和静电平衡时导体的性质及电容的计算方法。
学生掌握要点：1、掌握静电平衡时导体的性质。
2、会用电场线这一工具讨论静电平衡时的若干电现象。
3、能结合静电平衡条件去解释静电感应、静电屏蔽等现象。
4、了解电容器的构造、电容、电容器的串并联。
第三章静电场中的电介质（10学时）［主要内容］:3.1概述3.2偶极子3.1.1电介质与偶极子3.1.2偶极子在外电场中所受的力矩3.1.3偶极子激发的静电场3.3电介质的极化3.3.1位移极化和取向极化3.3.2极化强度3.3.3极化强度与场强的关系3.4极化电荷3.4.1极化电荷3.4.2极化电荷体密度与极化强度的关系3.4.3极化电荷面密度与极化强度的关系3.5有电介质时的高斯定理3.5.1电位移、有介质时的高斯定理*3.5.2对电位移的进一步讨论3.6有电介质时的静电场方程3.6.1静电场方程*3.6.2边值关系*3.6.3 D线在界面上的折射3.7、电场的能量*3.8压电效应及其应用习题重点难点：极化强度矢量和极化电荷，有电介质时的静电场方程，电位移矢量概念的物理意义。
学生掌握要点：1、重点介绍电介质极化使学生了解极化机制及讨论极化时所采用的“极化模型”2、在极化电荷概念的基础上，使学生了解有介质存在时场的讨论方法。
3、掌握电场强度、极化强度、电位移矢量的联系和区别；弓I入电位移矢量的意义。
4、会用介质存在时的高斯定理计算电场。
第四章恒定电流和电路（9学时）［主要内容］:4.1恒定电流4.2直流电路4.2.1电路4.2.2直流电路4.3欧姆定律和焦耳定律431欧姆定律，电阻4.3.2电阻率4.3.3欧姆定律的微分形式4.3.4焦耳定律4.4电源和电动势4.4.1非静电力4.4.2电动势、一段含源电路的欧姆定律4.4.3电动势的测量电势差计4.4.5导线表面的电荷分布4.4.6直流电路的能量转换4.5基尔霍夫方程组4.5.1基尔霍夫第一方程组4.5.2基尔霍夫第二方程组4.5.3用基尔霍夫方程组解题举例4.6二端网络理论与巧解线性电路问题4.6.1二端网络*4.6.2重要网络定理及其应用举例*4.7接触电势差与温差电现象4.7.1逸出功与热电子发射4.7.2接触电势差4.7.3温差电现象（热电现象）4.7.4温差电现象的应用*4.8液体导电与气体导电4.8.1液体导电4.8.2气体导电习题重点难点：电流密度、电动势的概念、电流的连续性方程和欧姆定律，电动势的概念。
学生掌握要点：1、了解稳恒电场概念及与静电场的异同。
2、了解欧姆定律及焦耳定律的内容。
3、了解非静电力的物理意义。
4、重点分析基尔霍夫定律的两个方程组，要求学生会用基尔霍夫方程组解复杂电路问题。
第五章稳恒电流的磁场（10学时）［主要内容］:5.1磁现象及其与电现象的联系5.2毕奥-萨伐尔定律5.2.1毕奥-萨伐尔定律5.2.2直长载流导线的磁场5.2.3圆形载流导线的磁场5.2.4载流螺线管轴线上的磁场5.3磁场的“高斯定理”5.4安培环路定理5.4.1安培环路定理5.4.2无限长圆柱形均匀载流导线的磁场5.4.3无限长载流螺线管的磁场5.4.4载流螺线环的磁场5.4.5均匀载流无限大平面的磁场5.5带电粒子在磁场中的运动5.5.1带电粒子在均匀恒定磁场中的运动5.5.2磁聚焦5.5.3回旋加速器* 5.5.4汤姆逊实验一电子荷质比的测量5.5.5霍耳效应5.6磁场对载流导体的作用5.6.1安培力公式5.6.2载流线圈在均匀外磁场中的安培力矩5.6.3磁电式电流计原理5.7用磁矩表示载流线圈的磁场，磁偶极子习题重点难点：安培环路定理，毕奥-萨伐尔定律，电磁感应强度的概念及环路定理的物理意义。
学生掌握要点：1、掌握用毕奥-萨伐尔定律求解已知电流分布求场强分布的方法。
2、掌握用安培环路定理定律求解已知电流分布求场强分布的方法。
3、了解霍耳效应及相关内容4、掌握载流线圈在均匀磁场中的力矩第六章电磁感应与暂态过程（12学时）［主要内容］:6.1电磁感应6.1.1电磁感应现象6.1.2法拉第电磁感应定律6.2楞次定律6.2.1楞次定律的两种表述6.2.2考虑了楞次定律的法拉第定律表达式6.3生电动势6.3.1动生电动势与洛伦兹力6.3.2动生电动势的计算6.4感生电动势和感生电场6.4.1感生电动势和感生电场6.4.2既有磁场又有电场时的洛伦兹力公式6.4.3感生电场的性质6.4.4螺线管磁场变化引起的感生电场* 6.4.5感生电动势的计算6.4.6电子感应加速器6.5自感6.5.1自感现象6.5.2自感6.6互感6.6.1互感现象及互感6.6.2互感线圈的串联6.7涡电流6.7.1涡流热效应的应用和危害6.7.2涡流磁效应的应用---电磁阻尼6.7.3趋肤效应6.8RL电路的暂态过程6.8.1RL电路的暂态过程6.8.2已通电RL电路的短接*6.8.3已通电RL电路的切断6.9RC电路的暂态过程6.9.1RC电路与直流电源的接通6.9.2已充电RC电路的短接*6.9.3较复杂RC电路的暂态过程6.10RLC电路的暂态过程6.10.1已充电RLC电路的短接*6.10.2 RLC电路与直流电源的接通6.11磁能6.11.1自感线圈的磁能6.11.2互感线圈的磁能习题重点难点：法拉第电磁感应定律，动生电动势，自感，互感，涡旋电场概念及电路LRC 的暂态过程。
学生掌握要点：(1)理解考虑楞次定律的法拉第定律的意义。
(2)掌握动生电动势的计算方法。
(3)了解产生感生电动势的非静电力及感生电场的性质。
(4)掌握自感现象及互感现象的实例分析。
(5)了解涡流热现象产生的原因、应用及危害。
(6)掌握RL电路及RC电路的暂态过程的方程建立。
(7)了解自感线圈和互感线圈的磁能。
第七章磁介质(8学时)［主要内容］:7.1磁介质存在时静磁场的基本规律7.1.1磁介质的磁化，磁化强度7.1.2磁化电流7.1.3磁场强度H，有磁介质时的环路定理7.1.4静磁场与静电场方程的对比*7.1.5关于H的进一步讨论7.2顺磁性与抗磁性7.2.1顺磁性7.2.2抗磁性7.3铁磁性与铁磁质7.3.1铁磁质的磁化性能7.3.2铁磁质的分类和应用7.3.3铁磁性的起因*7.4磁荷观点，永磁体7.5磁路及其计算7.5.1磁路7.5.2磁路定律及磁路计算*7.5.3铁磁屏蔽7.6磁场的能量习题重点难点：磁介质存在时静磁场的基本规律，铁磁性与铁磁质，磁滞概念学生掌握要点：(1)掌握磁介质磁化的本质，及磁介质方程。
(2)理解顺磁性和抗磁性产生的机理。
(3)理解并掌握铁磁质的磁化性能。
(4)理解磁路并会对简单磁路问题计算分析。
*第八章交流电路8.1简谐交流电8.2三种理想元件的电压与电流的关系8.2.1纯电阻8.2.2纯电容823纯电感8.3复数法和矢量法8.3.1复数基本知识8.3.2复数法8.3.3矢量法8.3.4三种理想元件电压电流关系的复数形式8.3.5复数法及矢量法应用举例8.4复阻抗8.5功率和功率因数8.5.1瞬时功率、平均功率和功率因数8.5.2提高功率因数的意义8.5.3提高功率因数的方法8.6谐振现象8.6.1串联谐振8.6.2并联谐振8.7变压器8.7.1铁心变压器8.7.2高压输电第九章时变电磁场和电磁波 (4学时)9.1位移电流与麦克斯韦方程组9.2平面电磁波*9.3电磁场的能量密度和能流密度*9.4电偶极辐射与赫兹实验9.4.1电偶极辐射9.4.2赫兹实验9.4.3电磁波谱*9.5似稳电磁场和集中参量似稳电路习题重点难点：位移电流与麦克斯维方程组平面电磁波学生掌握要点：(1)掌握位移电流的引入、及麦氏方程组如何反映电磁场的规律。
（2）掌握自由波的特点。
六、教材与教参（一）教材1•梁灿彬，秦光戎，梁竹健编0《电磁学》，人民教育出版社，2004年第2版（二）参考书1.贾起民，郑永令，陈暨耀编《电磁学》，2003（重印）2•赵凯华，陈熙谋编《电磁学》上，下册，人民教育出版社，1978。
3•复旦大学，上海师范大学物理系编《物理学》电磁学，上海科技技术出版社，1979。