《普通物理三》課程教學(xué)大綱課程編號：0612053課程總學(xué)時/學(xué)分：64/3.5（其中理論64學(xué)時，實驗0學(xué)時）課程類別：學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)必修課一、教學(xué)目的和任務(wù)《普通物理（三）》即《電磁學(xué)》，是四年制本科院校物理學(xué)專業(yè)必修的基礎(chǔ)課程，主要研究電磁場的性質(zhì)、運動規(guī)律；電磁場的求解以及與物質(zhì)的相互作用。通過本課程的教學(xué)，應(yīng)達到下列目標(biāo)：(1)使學(xué)生了解電磁運動的基本現(xiàn)象，系統(tǒng)地掌握電磁運動基本概念和基本規(guī)律，使學(xué)生建立“場”的概念和有關(guān)的物理圖象。(2)使學(xué)生了解電磁學(xué)發(fā)展史，了解重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明過程中的物理思想和實驗方法。(3)使學(xué)生掌握電磁學(xué)的有關(guān)概念和規(guī)律，為后繼課程及專業(yè)訓(xùn)練做好準(zhǔn)備。(4)一定程度上培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，為將來從事科學(xué)研究、教學(xué)和其它工作打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本要求教學(xué)中講授課程內(nèi)容的同時，要注重物理思想和物理圖象的建立，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)；教學(xué)中注重理論知識和實踐應(yīng)用的聯(lián)系，為學(xué)生學(xué)成后報效社會，將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力奠定基礎(chǔ)；要注重學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，為將來從事的科學(xué)研究或者教學(xué)和其它工作打下基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配第一章靜電場的基本規(guī)律(12學(xué)時)第一節(jié)電荷第二節(jié)庫侖定律第三節(jié)靜電場第四節(jié)高斯定理第五節(jié)電場線第六節(jié)電勢教學(xué)要求：(1)明確電荷的物質(zhì)屬性；掌握電荷守恒定律和電荷的量子性。(2)理解點電荷模型；會用庫侖定律和疊加原理計算。(3)理解場的概念；掌握電場強度的概念和意義，會用點電荷的場和場的疊加原理計算場強。(4)理解高斯定理的意義和內(nèi)容，能運用高斯定理求解特定條件下的場強分布。(5)理解電場線的概念和性質(zhì)，能借助電場線理解簡單帶電體的電場分布。(6)理解靜電場的有勢性，理解靜電場環(huán)路定理的意義；掌握電勢、電勢差的概念；理解電勢與場強的關(guān)系；掌握電勢的計算。教學(xué)重點：電場強度的意義及計算；用點電荷的場及疊加原理計算場強，高斯定理的理解及應(yīng)用；電勢的求解。教學(xué)難點：用積分的方式計算連續(xù)分布的帶電體的場強和高斯定理得應(yīng)用。第二章有導(dǎo)體時的靜電場（6學(xué)時）第一節(jié)靜電場中的導(dǎo)體第二節(jié)封閉金屬殼內(nèi)外的靜電場第三節(jié)電容器及其電容第四節(jié)帶電體系的靜電能教學(xué)要求：(1)掌握導(dǎo)體的靜電平衡條件及靜電平衡時的性質(zhì)。(2)掌握封閉金屬殼內(nèi)外的電場。(3)理解電容的概念，會計算電容器的電容。(4)掌握帶電體系的靜電能，理解電場的能量。教學(xué)重點：導(dǎo)體的靜電平衡條件及性質(zhì)；封閉金屬殼內(nèi)外的靜電場，以及電容的計算。教學(xué)難點：封閉金屬殼內(nèi)外的靜電場，靜電屏蔽。第三章靜電場中的電介質(zhì)（8學(xué)時）第一節(jié)概述第二節(jié)偶極子第三節(jié)電介質(zhì)的極化第四節(jié)極化電荷第五節(jié)有介質(zhì)時的高斯定理第六節(jié)有電介質(zhì)時的靜電場方程第七節(jié)電場的能量教學(xué)要求：(1)理解“重心模型”和電介質(zhì)極化的微觀機制。(2)理解極化強度的物理意義。(3)理解極化電荷，掌握極化強度與極化電荷、極化強度與電場強度的關(guān)系。(4)掌握介質(zhì)中的高斯定理，能應(yīng)用該定理求解電場分布。(5)掌握有介質(zhì)時靜電場的場方程與性能方程。(6)掌握電介質(zhì)中電場的能量。教學(xué)重點：電介質(zhì)極化的微觀機制；極化強度與極化電荷、極化強度與電場強度的關(guān)系；介質(zhì)中的高斯定理及應(yīng)用教學(xué)難點：極化強度與極化電荷、極化強度與電場強度的關(guān)系；介質(zhì)中的高斯定理及應(yīng)用第四章恒定電流和電路（6學(xué)時）第一節(jié)恒定電流第二節(jié)直流電路歐姆定律第三節(jié)電源和電動勢第四節(jié)基爾霍夫方程組第五節(jié)接觸電勢差和溫差電現(xiàn)象教學(xué)要求：(1)正確理解電流密度矢量，理解連續(xù)性方程和穩(wěn)恒電流的條件。(2)理解歐姆定律微分形式的意義，能熟練地運用含源電路、不含源電路的歐姆定律求解簡單電路問題。(3)理解非靜電力和電動勢的概念，理解電源電動勢與路端電壓的區(qū)別和聯(lián)系。(4)熟練掌握基爾霍夫定律，并能解決復(fù)雜電路問題。(5)了解接觸電勢差和溫差電現(xiàn)象。教學(xué)重點：理解電流密度矢量的概念，理解連續(xù)性方程和穩(wěn)恒電流的條件；含源電路歐姆定律的運用；基爾霍夫定律及應(yīng)用教學(xué)難點：電流密度矢量；非靜電力和電動勢的概念；含源歐姆定律的運用；第五章恒定電流的磁場（10學(xué)時）第一節(jié)磁現(xiàn)象及其與電現(xiàn)象的聯(lián)系第二節(jié)畢奧——薩伐爾定律第三節(jié)磁場的高斯定理第四節(jié)安培環(huán)路定理第五節(jié)帶電粒子在磁場中的運動第六節(jié)磁場對載流導(dǎo)線的作用第七節(jié)用磁矩表示載流線圈的磁場，磁偶極子教學(xué)要求：(1)理解磁感應(yīng)強度矢量的概念。(2)理解畢奧——薩伐爾定律，并會熟練計算簡單電流的磁場。(3)理解磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理，會熟練應(yīng)用安培環(huán)路定理計算某些電流分布的磁場。(4)掌握洛倫茲力公式和安培力公式，會熟練運用洛倫茲力解決電荷在電磁場中的運動問題。(5)了解速度選擇器、回旋加速器、質(zhì)譜儀、霍爾效應(yīng)的原理。教學(xué)重點：畢奧——薩伐爾定律的理解及應(yīng)用；安培環(huán)路定理的理解及應(yīng)用，洛倫茲力公式和安培力公式的掌握及應(yīng)用教學(xué)難點：畢奧——薩伐爾定律的理解及應(yīng)用；安培環(huán)路定理的推導(dǎo)及應(yīng)用第六章電磁感應(yīng)與暫態(tài)過程（10學(xué)時）第一節(jié)電磁感應(yīng)第二節(jié)楞次定律第三節(jié)動生電動勢第四節(jié)感生電動勢和感生電場第五節(jié)自感互感第六節(jié)渦電流第七節(jié)RL電路的暫態(tài)過程第八節(jié)RC電路的暫態(tài)過程第九節(jié)RLC電路的暫態(tài)過程第十節(jié)磁能教學(xué)要求：(1)理解并掌握法拉第定律和楞次定律。(2)熟練動生電動勢的計算，了解感應(yīng)電場的概念和感生電動勢的計算。(3)掌握感生電場的特點及與靜電場的區(qū)別。(4)了解自感、互感觀象及其規(guī)律，掌握自感系數(shù)、互感系數(shù)的計算。(5)了解暫態(tài)過程，掌握RL、RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的計算方法。了解RL、RC串聯(lián)電路。(6)理解磁能和磁能密度的概念,了解自感磁能和互感磁能的計算。教學(xué)重點：法拉第定律和楞次定律的理解及應(yīng)用，動生電動勢和感生電動勢的計算；自感、互感觀象的理解，RL、RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的計算方法。教學(xué)難點：自感、互感觀象的理解；RL、RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的計算；自感磁能和互感磁能的計算。第七章磁介質(zhì)（8學(xué)時）第一節(jié)磁介質(zhì)存在時靜磁場的基本規(guī)律第二節(jié)順磁性與抗磁性第三節(jié)鐵磁性與鐵磁質(zhì)第四節(jié)磁路及其計算第五節(jié)磁場的能量教學(xué)要求：(1)認識磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象，從分子電流觀點正確理解磁介質(zhì)的結(jié)構(gòu)及磁化過程。(2)掌握磁化強度、磁化電流的概念和二者的關(guān)系。(3)熟練掌握有磁介質(zhì)存在時的安培環(huán)路定理，并運用它計算一些特殊電流分布所產(chǎn)生的磁場。(4)了解順磁性和抗磁性，了解鐵磁質(zhì)的磁化性能。(5)理解和掌握磁路定理，會運用它對簡單磁路進行計算。(6)掌握介質(zhì)中電磁場的能量密度與能流密度表達式教學(xué)重點：磁介質(zhì)的磁化強度、磁化電流的關(guān)系；有磁介質(zhì)存在時的安培環(huán)路定理及運用；了解順磁性和抗磁性及鐵磁質(zhì)的磁化性能教學(xué)難點：磁介質(zhì)的磁化強度、磁化電流的關(guān)系；有磁介質(zhì)存在時的安培環(huán)路定理及運用第九章時變電磁場和電磁波（4學(xué)時）第一節(jié)位移電流與麥克斯韋方程組第二節(jié)平面電磁波教學(xué)要求：(1)深刻理解位移電流的概念及其物理實質(zhì)。(2)牢記麥克斯韋方程組的積分形式及物理意義。(3)掌握真空中平面電磁波的特點。教學(xué)重點：理解位移電流的概念及其物理實質(zhì)；麥克斯韋方程組的積分形式及物理意義；真空中平面電磁波的特點教學(xué)難點：麥克斯韋方程組的積分形式及物理意義；真空中平面電磁波的特點四、推薦教材及參考書目推薦教材：[1]梁燦彬，秦光戎，梁竹健.《電磁學(xué)》第二版.高等教育出版社，2004[2]趙凱華，陳熙謀.《電磁學(xué)》第二版.高等教育出版社，2003參考書目：[1]賈起民，鄭永令，陳暨耀.《電磁學(xué)》第二版.