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1、电磁学1教学大纲一、课程基本信息课程名称电磁学Klect foinagne t i sm课程编码SCC520911030开课院部理学院课程团队电磁学教学团队学分3.0课内学时48讲授| 48实聆0上机0|实践0课外学时64适用专业地球物理学授课语言中文先修课程高等数学(2T)课程简介 (必修)本课程是地球物理专业学科基础必修课程,是经典物理学的重要组成部分,课程主要以场的观点阐述窗电场、静电场中的导体和电解 质、稳恒电流、稳恒疏场、诙介质、电磁感应及麦克斯韦电磁理论和电磁波。通过课程学习,学生将理解场的物理含义和电疏场的物质属 性;理解麦克斯韦方程和电磁波的基本性质;初步掌握电磁场作用于导体、
2、电介质和磁性物质的经典唯象描述。学生将掌握应用基本的电 球学概念和方法将其运用到工程基地和地球物理专业知识的能力,This course is a compulsory course for geophysical majors and an important part of classical physics. The course mainly elaborates electrostatic field, conductor and electrolyte in electrostatic field, steady current, steady magnetic field, ma
3、gnetic medium, electromagnetic induction, Maxwells electromagnetic theory and electromagnetic wave from the perspective oT field. Through the course learning, students will understand the physical meaning of the field and the material properties of the electromagnetic field: Understand the Maxwell e
4、quation and the basic properties of the electromagnetic wave; Initially master the electromagnetic field acting on the conductor, classical phenomenological description of dielectric and magnetic substances. Students will master the ability to apply basic electromagnetic concepts and methods to engi
5、neering Foundation and geophysical expertise.负责人大纲执笔人审核人二 课程目标序号代号课程目标0BE毕业要月R指标点任务自选1Ml目标1:能够描述和列举电磁学的基本概念和方法和主要结果是1.22M2目标2 :能够运用电蹂学知识解释和处理地球物理中电避相关问题是1.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章真空中的静电场本章重点难点:带电体的电场强度和电势的求解,高斯定理的 应用/21. 1电荷和电荷守恒定 律电荷及其量子化,电荷守恒定律.电荷的相对论不变性Ml1讲授、讨 论1自学31.2库仑定律
6、点电荷,库仑定律,静电力的叠加原理Ml2讲授2自学41.3电场电场强度电场.电场强度;点电荷的场强公式,电场强度和叁加原理, 电荷连续分布的带电体产生的电场强度;电场线,带电粒子在 电场中的运动Ml2讲授4作业51.4高斯定理E通量;高斯定理,高斯定理的应用举例Ml3讲授4作业61.5电势铮电场的环路定理;电势差,电势.电势叠加原理,关于电势 参考点选取的讨论Ml2讲授4作业71.6电场强度与电势的 微分关系等势面.等势面的性质,电场强度与电势的微分关系Ml1讲授1作业8第二章静电场中的导体 和电介质本章重点难点:静电平衡的应用.电容器串并联应用/92. 1导体和电介质物质的分类方式.导体,电
7、介质Ml1讲授1自学102.2静电场中的导体导体的静电平衡条件,导体壳和静电屏蔽M22讲授4作业112.3除电场中的电介 质电介质的极化;极化强度矢量,电介质的极化规律Ml2讲授2作业122.4有电介质时的高斯 定理电位移矢量.有电介质时的高斯定理;电介质的性质方程.电 容率,静电场的边值关系:有电介质时的静电场方程,静电场 的边值关系Ml2讲授2作业132.5电容器的电容孤立导体的电容,电容器,电容器的联接;电容式传感器及其 应用Ml1讲授1作业142.6电容器储能电容器储能.电场的能量密度;酹电能.连续带电体系的静电 能Ml1讲授2作业15第三章恒定电流本章重点难点:电流场,基尔霍夫方程应
8、用/ / /163. 1电流场电流密度矢量,电流的连续性方程;欧姆定律的微分形式,焦 耳定律的微分形式,恒定电流条件Ml1讲授1自学173.2电动势非静电力,电动势;一段含源电路的欧姆定律,恒定电灌场与 恒定电场的基本规律Ml1讲授1自学183.3金属导电的经典电 子论金属导电的经典电子论的基本概念,根据经典电子论推导欧姆 定律的微分形式Ml1讲授2自学193.4基尔霍夫定律基尔零夫第一定律,基尔霍夫第二定律Ml1讲授2作业20第四章恒定疏场本章里点难点:毕萨定律的应用,安培环路定理及应用/214. 1避场疏感应强度磁场,磁感应强度矢B ;磁感应线.洛伦兹力,带电粒子在均 匀磁场中的运动;在尔
9、效应Ml1讲授1自学224.2电流的喳场毕-萨定律.磁感应强度的叠加原理.典型电流的磁场M22讲授4作业234.3匀速运动电荷的电 睢场匀速运动电荷的电梯场(非相对论的),电场和磁场的相对性Ml1讲授1自学244.4嗜场的高斯定理 和安培环路定理磁场的高斯定理,安培环路定理Ml2讲授4作业254.5磁场对截流导体 的作用安培定律,磁场对平面载流线图的作用M22讲授2作业26第五章磁介质本章重点难点:有燃介质时的安培环路定理的应用/275. 1磁介质的疏化分子电流;磁化强度.碳化电流Ml2讲授2自学285.2有磁介质时磁场的 基本规律礴场强度,有喘介质时礴场的安培环路定理;有破介质时蹴场 的高斯
10、定理;线性磁介质M22讲授2作业295.3铁磁质铁磁质的磁化规律,铁磁质的分类.铁磁性的微观机理Ml1讲授1自学30第六章电避感应本章重点难点:动生电动势和感生电动势/1 /316.1电磁感应定律电礴感应现象的发现,法拉第电嗜感应定律,楞次定律Ml2讲授4作业326.2生电动势和感生电 动势动生电动势和洛伦兹力;感生电动势和感应电场,电场的环 流,电曝感应与相对性原理,电子感应加速器的原理M22讲授4作业336.3互感和自感互感,自感.互感与自感的关系.线圈的哌接和反接M22讲授2作业346.4磁场的能量自感线圈的磁能,互感线圈的域能.蹴能宓度Ml1讲授1作业35第七章电磁场和电磁波本章重点难
11、点:理解位移电流,麦克斯韦方程组/367. 1位移电流全电流电磁场统一遇到的困难,位移电流假设,全电流Ml2讲授2作业377.2麦克斯与方程组和电磁波麦克斯韦方程组,介质的性质方程和边值关系,麦克斯书方程 组的对称性与照单极子,电磁波Ml1讲授1自学387.3单色平面电磁波单色波的波动方程,平面电磁波;电滋波的能信和能事守恒定 律,电磁场的动量和动量守恒定律.光压,电磁场是物质的一 种形态Ml0.5讲授1自学397.4电磁波的辐射电偶极振子,电偶极振子发射的电磁波Ml0.5讲授i自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每周布置2-3道题目,平均每次课1道题以上。2 .成绩采
12、用百分制.根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对电磁学基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要有证明题和计算 题。20%2网上在线 测试1 .利用课程网站在线测试系统,对每章所学内容网上在线测试.2 .考核学生每章学习后对基本知识的掌握能力,题型主要为选择题。15%3考勤随机点名、刷卡点名等5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况10%5期末考试1 .闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分.2 .主要考核学生对电蹴学基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,题型主要有选择 题、简答题和计算
13、题等。50%五、评份细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M2平时作业30%A-按时提交作业,对作业中对应的电磁学知识点理解无误。B-按时提交作业,对上述知识点理解存在少量错误.c-按时提交作业,对上述知识点理解存在一定是错误, 卜未按时提交作业或对上述知识点理解存在大员错误.2Ml网上在线 测试60%按照答对题目个数与总答题目个数的百分比换算成百分制分数3Ml课堂表现40%A上课注意力集中,积极参与讨论,回答问题无误。B-上课注意力集中,积极参与讨论,回答问题有少量错误.c-上课注意力不集中,回答问题有少国错误。D-上课注意力不集中,回答问题错误。4/考勤100%A-全勤B-缺勤1次C-缺勤2次D-缺勤3次及以上。5M2期末考试70%(见试卷评分标准)评分等级说明:A, B, C, D=90-100,75-89,60-74,0-59;M, N = 80-100,0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书电磁学(第二版),贾瑞辜,薛庆忠,高等教育出版社,20U.01, lSBN:9787040309997. (*主教材)2图书电磁学(第二版),梁灿彬,高等教育出版社,2004.05, ISBX: 7040138409.3图书电磁学,赵凯华,陈熙谋,高等教育出版社,2003.01. ISBN:7010l 16936.
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