电磁学第一章

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1、四川师范大学教案电磁学物理与电子工程学院课程名称电磁学授课专业物理学班级08级课程编号07060420211、2班课程类型必修课校级公共课（）；基础或专业基础课（√）；专业课（）选修课限选课（）；任选课（）授课方式课堂讲授（√）；实践课（）考核方式考试（√）；考查（）课程教学学时80学时学分5学分教材及主要参考书作者教材：《电磁学》（第二版），高等教育出版社，2004年参考书：1．《电磁学》（上、下册），人民教育出版社，1978。2．《新概念物理教程·电磁学》，高等教育出版社，1998。3．《物理学》（电磁学），上海科学技术出版社，1979。4．《物理学》（第二卷第一分册），科

2、学出版社，1979。梁灿彬、秦光戎、梁竹健原著，梁灿彬修订赵凯华、陈熙谋赵凯华等复旦大学、上海师范大学物理系编哈里德·瑞斯尼克著，李仲卿译学时分配第一章静电场的基本规律（14+2学时）第二章有导体时的静电场（8+1学时）第三章静电场中的电介质（8+1学时）第四章恒定电流和电路（5+1学时）第五章恒定电流的磁场（11+1学时）第六章电磁感应与暂态过程（15+1学时）第七章磁介质（7+1学时）第九章时变电磁场和电磁波（4学时）54物理与电子工程学院章节名称第一章静电场的基本规律教学目的及要求使学生了解电荷的基本性质，明确“点电荷”模型和库仑定律的适用条件，理解静电力的迭加原理，牢固

3、掌握电场、电场强度矢量概念，掌握场强的迭加原理和基本计算方法，理解高斯定理的物理意义，掌握高斯定理求场强的特定条件，掌握静电场的有势性及静电场的环路定理，掌握电势的迭加原理和电势的计算方法。教学重点与难点及处理方法重点：库仑定律、静电场的高斯定理和环路定理的内容、数学表达式，电场强度及电势的计算难点：对高斯定理和环路定理的证明、理解及应用处理方法：课堂讲授、课后讨论、课后做习题等方式相结合讨论、练习、作业习题：1.2.2；1.2.3；1.3.8；1.3.9；1.4.5；1.4.8；1.4.9；1.4.10；1.5.2；1.6.4；1.6.5；1.6.6教学内容第一节电荷：电荷及

4、其基本性质第二节库仑定律：“点电荷”模型，库仑定律及其矢量形式，力的迭加原理第三节静电场：电场、电场强度概念，场强的迭加原理和基本计算方法第四节高斯定理：通量概念，高斯定理的内容、证明及物理意义，高斯定理求场强第五节电场线：电场线的定义及性质第六节电势：静电场的有势性及静电场的环路定理，电势的迭加原理和电势的计算方法，等势面注：教案按授课章数填写，每一章均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。教学内容须另加附页。54绪论一、研究对象及目的、手段电磁学是研究电磁现象的规律的科学。研究对象：电磁现象（电磁场）目的：通过对现象的研究，揭示电磁场的基本规律及本质。手段：以实验定律为基础

5、，导出电磁场的基本规律。在电磁学中，有三大基本实验定律：库仑定律：电荷激发电场的规律，是电磁学历史上第一个定量的规律，是整个电磁学的基础（电荷→电场）毕奥-萨伐尔定律：电流元产生磁场的规律（电→磁）法拉第电磁感应定律：变化的磁场产生电场的规律（磁→电）二、本书结构54第一章静电场的基本规律一、静电场相对于观察者（惯性系）为静止的电荷所产生的电场。二、描述电场的（两个重要）物理量都是空间位置的函数三、描述静电场基本性质的规律场强迭加原理：说明场具有迭加性，几个电磁场可以同时占据同一个几何空间；高斯定理：说明静电场是有源场，激发电场的电荷就是“源”；环路定理：说明静电场是有势场，静

6、电场力作功与路径无关。§1.1电荷一、电荷是物质的一种基本属性用丝绸或毛皮摩擦过的玻璃棒、硬橡胶棒、石英等都能吸引轻小物体，这表明它们在摩擦后进入一种特别的状态。我们把处于这种状态的物体叫做带电体，并说它们带有电荷。自然界中的电荷只有两种：54用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷命名为负电荷在这里要注意几个概念的区别和联系：带电体：处于带电状态的物体；电荷：是指带电体的一种属性（和质量是一个相当的物理量）电量：是电荷的定量测度，正电荷的电量以正值表示，负电荷的电量以负值表示。二、电荷的基本性质1、对偶性：自然界中只有两种电荷（正电荷、负电荷

7、），它是物质对称性的一种表现形式。2、量子性：一切物体所带的电荷都是分立的，是以一个一个不连续的量值出现的，这种现象叫做电荷的量子化。物体所带电荷都是基元电荷的整数倍。基元电荷也叫电荷量子，它就是一个电子所带的电荷，用e表示，且e=1.602*10-19库仑。应注意（指出）：基元电荷太小，宏观带电物体所带基元电荷的数目非常巨大，因此，电荷的量子化表现不出来。所以，在经典电磁学范围内，不考虑电荷的量子化，而把宏观带电物体所带电荷视为连续分布。3、电荷之间有相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相