《电磁学》教学大纲

第一篇：《电磁学》教学大纲

《电磁学》教学大纲

英文名称：electromagnetics 授课专业：物理学

学时：7

2学分：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、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。、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。、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.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：.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.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.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。

难点：感生电流方向的判断，非均匀磁场中感生电动势的计算。涡旋电场的理解和计算。

第七章 磁介质（8学时）

一、教学要求：

要求学生了解磁化机制及讨论磁化时所采用的“磁化模型”，掌握磁化强度矢量的意义；在磁化电流概念的基础上，了解有磁介质存在时磁场的讨论方法；掌握B、M、H的联系和区别，引入H的意义，会用磁介质存在时的环路定理计算磁场，熟悉铁磁性与铁磁质所具有的独特性质。

二、教学要点：.磁介质存在时静磁场的基本规律 1－1 磁介质的磁化．磁化强度 1－2 磁化电流

1－3 磁场强度H．有磁介质时的环路定理 1－4 静磁场与静电场方程的对比 2.顺磁性与抗磁性 2－1 顺磁性 2－2 抗磁性 3.铁磁性与铁磁质 3－1 铁磁质的磁化性能 3－2 铁磁质的分类和应用 3－3 铁磁性的起因 5.磁路及其计算 5－1 磁路

5－2 磁路定律及磁路计算 5－3 铁磁屏蔽 6.磁场的能量

三、重点、难点 重点：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，磁场的能量和能量密度。

难点：磁化强度矢量极其与磁化电流的关系，介质的磁化规律。

第八章 交流电路（0学时）

与《电工学》课程重复。

第九章 时变电磁场和电磁波（4学时）

一、教学要求：

明确引入位移电流的必要性；明确麦克斯韦方程组的积分形式是电磁实验定律的理论总结；熟悉平面电磁波的性质；了解偶极振子的辐射场的性质和电磁波谱。

二、教学要点：.位移电流与麦克斯韦方程组 2.平面电磁波.电磁场的能量密度和能流密度 4.电偶极辐射与赫兹实验 4－1 电偶极辐射 4－2 赫兹实验 4－3 电磁波谱

三、重点、难点

重点：麦克斯韦方程组，能流密度。难点：位移电流。

第二篇：电磁学试验教学大纲-兰州大学物理学院

电磁学实验大纲

一、实验教学目标与基本要求

电磁学实验课程的教学目的在于使学生掌握电阻、电流、电压、电动势和磁场强度的外部测量方法；加深对静电场和静磁场分布规律的认识；熟练使用检流计、电流表、伏特表、直流电桥、交流电桥，电位差计等基本电磁学仪表；对实验结果要求进行正确的分析，找出产生误差的原因。

实验设计上以电磁学知识为基础，适当加大综合性和设计性实验的内容，教学中以学生主动操作为主，教师指导为辅，充分发挥学生在实验中的主观能动性，以锻炼学生的综合实验技能。

电磁学实验分为常规实验和综合性实验两部分，共二十多个题目。在教学过程中按照基础物理理论知识的基础，学生分为两大类----物理专业、非物理专业进行授课。物理专业上课16周，安排有六个必做常规实验，六个必做综合性实验和十几个选做综合性实验；非物理专业上课8周，有六个必做常规实验和十几个选做综合性实验。

课程的最终考核结果为百分制，结合平时成绩和期末考试成绩综合评定出最终总成绩。课程在仪器台次允许的情况下要求学生独立进行实验操作，提倡学生之间的讨论和交流。常教学过程分为学生课下预习、教师课堂讲授与提问、学生实验操作、学生撰写实验报告四个个环节，教师通过以上各环节学生的表现给出当次实验的平时成绩。期末考试为上机答题考试，考题从理论知识，仪器使用和实验设计等层面综合考查学生对实验的理解和掌握程度。

二、实验题目及其目的内容 01电阻元件的伏安特性曲线

目的内容：

1.掌握电学基本仪器的使用方法 2.掌握伏安法和替代法测电阻的原理

3.了解线路的方法误差以及测量仪器的结构误差

4.了解电阻、二极管的伏安特性，并描绘其伏安特性曲线 02万用表的使用

目的内容：

1.了解万用表基本结构 2.掌握万用表测量电压、电流、电阻等的使用方法 3.用万用表判断电路故障 03惠斯通电桥

目的内容：

1.掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法

2.根据电桥线路用电阻箱自组电桥测量电阻

3.了解并设计参量变化探讨影响电桥灵敏度的因素

4.分析误差来源 04电压的精确测量

目的内容：

1.掌握补偿法侧电位差的原理

2.自组电位差计并测量电池的电源电动势和内阻 3.用电位差计校正电表

05单相交流电路的研究

目的内容：

1.了解交流电路中的欧姆定律

2.掌握交流电路中电压、电流、功率及功率因数的测量原理及方法 3.了解提高功率因数的基本方法 4.学会简单的电工安装 06 RLC谐振电路的研究

目的内容：

1.掌握RLC串联和并联电路的谐振特性 2.了解品质因数的物理意义

3.分别用作图法和电压法测量谐振电路的品质因数，并对数据进行误差分析 07示波器的使用

目的内容：

1.了解示波器的主要构造和基本工作原理 2.掌握示波器面板控制的使用的方法

3.用示波器观察周期性信号的波形并测量其频率 4.观察李萨如图形并用其测量待测信号频率 08 RLC电路的暂态

目的内容：

1.用示波器观察RC、RL、RLC电路的暂态过程；并学会测量时间常数。2.用RC暂态测量待测电容；

3.用RL暂态测量待测电感 09铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

目的内容；

1.认识铁磁材料的磁化规律，比较两种典型铁磁物质的动态磁特性。2.测定样品的基本磁化特性曲线(Bm-Hm曲线)，并作μ—H曲线

3.测绘样品在给定条件下的磁滞回线，以及相关的Hc，Br，Bm，和[H B ]等参数 10 PN结正向压降与温度关系的研究和应用

目的内容：

1.了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式。

2.在恒流条件下，测绘PN结正向压降随温度变化的曲线,并由此确定其灵敏度和被测PN结材料的禁带宽度。

3.学习用PN结测温的方法。11 霍尔效应实验

目的内容；

1.理解霍尔效应的物理意义及有关霍尔器材对材料要求的相关知识

2.学习用“对称测量法”消除负效应的影响，测量室温下霍尔系数及磁感应强度 3.确定样品导电类型、载流子浓度及迁移率

12传感器的研究

目的内容：

1.了解应变式传感器的工作原理。2.测试应变梁变形的应变输出。3.比较单臂、半桥、全桥灵敏度关系。

13直流双臂电桥测量低电阻

目的内容：

1．掌握用双臂电桥测低值电阻的原理。2．学会用双臂电桥测低值电阻的方法。

3．了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响及其避免的方法。14交流电桥

目的内容: 1．了解交流电桥的工作原理和特征

2．掌握交流电桥测量电感、电阻、电容的原理，学会推导测量公式 2．学会使用万能电桥，掌握最佳测量方法.15磁天平

目的内容: 1.了解磁天平的结构和工作原理 2.利用磁天平测定样品的磁化率 16弗兰克-赫兹实验

目的内容：

1.了解电子与原子之间的弹性碰撞和非弹性碰撞；

2.观察实验现象，加深对玻尔原子理论的理解；

3.了解弗兰克-赫兹干涉仪的结构、原理，学会它的调节和使用方法； 4.测量氩原子的第一激发势。17密立根油滴

目的内容：

1.测定基本电荷。2.验证电荷的不连续性 18灵敏电流计

目的内容：

1.了解灵敏检流计的工作原理

2.观察在过阻尼、欠阻尼、临界阻尼吓得运动状态 3.掌握测量电流计内阻和灵敏度的方法 电表的制作与定标

目的内容：

1.掌握电流表和电压表的基本原理和设计方法

2.学会电表的组装与定标 20 非线性电路混沌

目的内容：

1.测量非线性单元电路的伏安特性

2.用示波器观测LC振荡器产啥呢规定波形与经RC移相后的波形及其相图

3.观察LC振荡器产生的波形周期分岔及混沌现象，对非线性有初步的认识 21 高温超导材料特性测试

目的内容：

1.了解高温临界温度超导材料的基本特性，掌握其测量方法

2.了解金属和半导体PN结随温度变化的伏安特性级温差电效应

3.学习低温温度计的比对和使用方法，以及低温温度控制的简便方法 22 介电常数的测定

目的内容：

1.用介电谱仪测量物质在交变电场中介电常数和损耗角

2.掌握对信号的正交分量进行比较、分离、测量的方法 23 傅立叶分解合成 目的内容：

1.掌握傅立叶分析法，2.了解方波、三角波的分解和合成的原理和过程 24 地磁场测量

目的内容：

1.掌握磁阻传感器的使用方法

2.掌握地磁场的测量方法 25 液体电导率测量

目的内容：

1.了解互感式液体电导率传感器的工作原理，测量放入液体中时传感器输出电压与液体

电导率的关系

2.测量是温室时盐水饱和溶液的电导率

3.测量盐水溶液电导率与温度的关系曲线 26 静电场描绘

目的内容：

1.了解静电场模拟的依据

2.学会用模拟法描绘静电场

3.测绘静电场的等位线、电力线 27 磁阻效应实验

目的内容：

1.了解磁阻现象与霍尔效应的关系与区别

2.测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强度的关系

3.作出锑化铟传感器的电阻变化与磁感应强度的关系曲线 28 四探针仪测量电阻率

目的内容：

1.了解四探针电阻率测试仪的基本原理

2.了解的四探针电阻率测试仪组成、原理和使用方法

3.对给定的物质进行实验，并对实验结果进行分析、处理 频谱分析仪实验

目的内容：

1.了解频谱分析仪的一般功能原理

2.初步使用GSP-930频谱分析仪

3.用GSP-930频谱分析仪分析测试简单的信号 LED多功能特性测试

目的内容：

1.LED的光强分布特性测试

2.LED混色实验

3.LED点阵显示

新能源试验系统

目的内容：

1.了解太阳能电池发电原理

2.了解太阳能光伏板能量转换

3.探讨环境对光伏转换影响 32 电学设计性实验装置

目的内容：

1.电源外特性的测量

2.整流滤波电路

3.RLC元件的一阶和二阶暂态特性 33 光敏传感器光电特性实验

目的内容：

1.了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线

2.了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线

3.了解硅光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线

4.了解硅光敏三极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线 3

4光伏探测器光电特性实验

1.测量光敏电阻的光电特性

2.研究光伏探测器的光电特性

A类超声诊断与超声特性实验

目的内容：

1.用A类超声实验仪测量水中声速或测量水层厚度

2.用A类超声实验仪测量固体厚度及超声无损探伤 36 磁致伸缩综合实验

目的内容：

1.了解磁致伸缩现象

2.磁致伸缩系数随磁场变化关系的测量 37 磁光克尔效应实验仪

目的内容：

1.了解磁光克尔效应

2.对磁性薄膜和超薄膜进行原位测量 38 振动样品磁强计与磁化测量

目的内容：

1.了解振动样品磁强计测量材料磁化曲线的原理

2.用已知磁化曲线的镍球对振动样品磁强计进行定标

3.用振动样品磁强计测量锰锌铁氧体小球的磁化曲线，计算饱和磁化强度 39 高温居里温度居里点测试

目的内容：

1.初步了解铁磁性转变为顺磁性的微观机理

2.学习高、低温居里温度测试仪测定居里温度的原理和方法

3.测定铁磁样品的居里温度 40 传感器设计性实验

目的内容：

1.了解多种温度传感器特性 2.设计温度控制器

3.用自己设计的温度控制器来研究不同温度传感器特性

三、实验教科书

1.李健主编，《基础物理实验》第一册、第二册，兰州大学出版社，2012年

2.电磁学实验教学小组自编讲义

第三篇：《电磁学》大纲

电磁学

一、说明：

（一）课程性质：

《电磁学》是为应用计算机专业本科学生开设的基础限选课。

（二）教学目的：

通过本课程的学习，应使学生掌握电磁学的基本原理和方法，并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。

（三）教学内容：

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。按“掌握”、“理解”、“了解”三个层次来处理教学内容。

（四）教学时数：

36学时。

（五）教学方式：

本课本课程以课堂讲授为主，精讲多练，主要章节要安排一定的习题课。在“静电场”，“稳恒，“稳恒电流和电路”，“稳恒电流的磁场”，“电磁感应”等章节中可适当安排一些自学内容，以提高学生的自学能力。对安排自学的内容要提前布置自学提纲、思考题或讨论题，自学之后要适当小结；平时作业要密切配合所讲授内容，选题要具有典型性，难易适度，有思考余地，作业既要使学生加深理解所学的基本原理和概念，同时也要使学生受到分析问题，解决问题能力的训练。期末闭卷考试，重点放在对重要理论知识的理解和应用上，尽量避免死记硬背的考试内容。最后的考核成绩可由平时作业，期末考试的成绩综合评定。

二、本文：

第一章

静电场

教学要点：

静电场的基本定律——库仑定律，静电场的两条基本定理——高斯定理和环路定理，描述静电场的两个基本物理量——电场强度和电势等。教学时数：

6学时。教学内容：

第一节 库仑定律 电场强度 1.1库仑定律 1.2静电场 1.3电场强度

1.4点电荷电场强度 1.5电场强度叠加原理 1.6电偶极子的电场强度 第二节 电场强度通量 高斯定理 2.1电场线

2.2电场强度通量 2.3高斯定理

2.4高斯定理的应用举例

第三节 静电场的环路定理 电势能 3.1静电场力所作的功 3.2静电场的环路定理 3.3电势能

第四节 电势 电场强度与电势梯度 4.1电势 点电荷电场的电势 4.2电势的叠加原理

4.3等势面 电场强度与电势梯度 考核要求：

理解库仑定律及其适用条件；理解场的概念、理解场强迭加原理及其物理意义；能熟练运用迭加原理计算简单、典型带电体的电场分布；理解电通量的概念，理解静电场的环流定律和高斯定理的物理意义，了解它们在电磁场中的重要地位；掌握应用高斯定理计算电场分布条件和方法，并能熟练运用高斯定理求解有特定对称性分布的电荷所产生的电场的场强分布；理解引入电势概念的条件，理解电势的相对性，掌握用电势定义求空间电势分布的方法；理解电势迭加原理，并能熟练运用迭加原理计算简单、典型带电体的电势分布；掌握电势与场强的积分关系；理解场强与电势的微分关系；了解电势梯度的物理意义。

第二章 静电场中的导体与电介质

教学要点：

导体的静电平衡条件，电介质的极化现象，有电介质时的高斯定理，电场的能量。教学时数：

6学时 教学内容：

第一节 静电场中的导体 1.1静电感应 静电平衡条件

1.2静电平衡时导体上的电荷分布 静电屏蔽 第二节 电容 静电场中的电介质 2.1电容 电容器

2.2电介质对电容的影响 相对电容率 2.3电介质的极化

2.4电极化强度 电介质中的电场强度 第三节 电位移 有电介质时的高斯定理 第四节 静电场中的能量 能量密度 考核要求：

掌握导体的静电平衡条件，理解静电平衡导体上电荷分布的特点。理解电容的物理意义，了解静电屏蔽现象及应用；理解极化强度矢量的物理意义，了解电介质极化的微观解释，了解极化强度与极化电荷面密度的关系；了解极化强度，电场强度和极化率之间的关系；理解电场的能量、电场能量密度的概念。

第三章 恒定电流

教学要点：

从场的观点来讨论导体中电流的形成，以及电流密度、电动势、全电路的欧姆定律的微分形式。教学时数：

5学时。教学内容：

第一节 电流 电流密度 1.１电流 1.2电流密度

第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式 2.1电阻率

2.2欧姆定律的微分形式

第三节 电动势 全电路的欧姆定律 3.1电动势

3.2全电路的欧姆定律 第四节

基尔霍夫定律 4.1基尔霍夫第一定律 4.2基尔霍夫第二定律 考核要求：

理解电流密度矢量的概念，理解电流强度与电流密度矢量的关系；了解电流的连续性方程，了解电流的稳恒条件，了解稳恒电场的基本性质；掌握电动势的基本概念；掌握欧姆定律和欧姆定律的微分形式，掌握一段含源电路和闭合电路的欧姆定律；理解基尔霍夫定律的意义。

第四章 电流的磁场

教学要点：

描述磁场的物理量——磁感强度B，电流激发磁场的规律——毕奥—萨伐尔定律，反映磁场性质的基本定理——磁场的高斯定理和安培环路定理，以及磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力和电场对电流的作用力——安培力。教学时数：

8学时。教学内容：

第一节 磁场 磁感强度 第二节 毕奥—萨伐尔定律 2.1毕奥—萨伐尔定律

2.1毕奥—萨伐尔定律的应用举例 2.3磁偶极矩

2.4运动电荷的磁场

第三节 磁通量 磁场的高斯定理 3.1磁感线

3.2磁通量 磁场的高斯定理 第四节 安培环路定理 4.1安培环路定理

4.2安培环路定理的应用举例

第五节 带电粒子在电场和磁场中的运动 5.1带电粒子在电场和磁场中所受的力 5.2带电粒子在磁场中的运动举例

5.3带电粒子在电场和磁场中的运动举例

第六节 载流导线在磁场中所受的力 磁场对载流线圈的作用 6.1安培力

6.2电流的单位 两无限长平行载流直导线间的相互作用 6.3磁场作用于载流线圈的磁力矩 考核要求：

掌握磁感应强度的物理意义，掌握毕奥—萨伐尔定律并会求解载流导体规则分布时的磁感应强度；理解磁通量的概念，会计算非均匀磁场中通过简单几何形状平面的磁通量；理解稳恒磁场的高斯定理和安培环路定律的物理意义，掌握应用安培环路定律计算磁感应强度的条件和方法，并能熟练求解具有一定对称性的电流的磁场分布问题；掌握洛仑磁力和安培力，并能熟练运用；理解磁矩的定义，会计算平面载流线圈在磁场中所受的磁力矩。

第五章 磁场中的磁介质

教学要点：

磁介质、磁化强度、磁场强度、磁场中的安培环路定理，磁介质。教学时数：

5学时 教学内容：

第一节 磁介质 磁化强度 1.1磁介质 1.2磁化强度

第二节 磁场中的安培环路定理 磁场强度 第二节

铁磁质

3.1磁畴 磁化曲线 磁滞回线 3.2铁磁性材料 磁屏蔽 考核要求：

了解磁介质磁化的微观解释，了解磁化强度；理解磁场强度矢量的定义，理解有介质时安培环路定律，并会求解具有一定对称性的磁场分布；了解磁化强度，磁场强度和磁化电流之间的关系；了解铁磁质的特性，理解磁滞效应、磁滞曲线、磁畴的概念。

第六章 电磁感应 电磁场

教学要点： 在电磁感应的基础上讨论电磁感应定律，以及动生电动势和感生电动势，介绍自感和互感，磁场的能量，以及麦克斯韦关于有旋电场和位移电流的假设，并简要介绍电磁场理论的基本概念。教学时数：

6学时 教学内容：

第一节 电磁感应定律 1.1电磁感应现象 1.2电磁感应定律 1.3楞次定律

第二节

动生电动势和感生电动势 2.1动生电动势 2.2感生电动势 2.3涡电流

第三节 自感和互感 3.1自感电动势 自感 3.2互感电动势 互感

第四节 磁场的能量 磁场能量密度

第五节 位移电流 电磁场位移电流的积分形式 5.1位移电流 全电流安培环路定理

5.2电磁场 麦克斯韦电磁场理论的基本概念。考核要求：

掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律，并能熟练运用；理解感生电动势和动生电动势的概念，掌握动生电动势的计算；理解自感﹑互感的物理意义，并会计算自感系数和互感系数；理解磁场能量，磁场能量密度的概念。了解麦克斯韦电磁场理论的基本概念。

三、建议教材与教学参考书

1、程守洙，《普通物理学》（第二册），高等教育出版社，1982年修订本。

2、马文蔚，《物理学》（中册），高等教育出版社，1999年第四版。

3、赵凯华，《电磁学》（上下册），人民教育出版社，1981年。

4、张三慧，《大学物理学》（第四册），清华大学出版社，1999年。

5、姚启钧，《电磁学》，高教出版社出版

第四篇：电磁学学习心得

《电磁学》学习心得

电磁学是经典物理学的一部分。它主要研究电荷、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。电磁现象是自然界存在的一种极为普遍现象，它涉及到广泛的领域；电的研究和应用在认识客观世界中展现了巨大的活力。因此，电磁学课程是物理学科的一门重要基础课。

通过网络在线学习赵凯华老师、陈熙谋老师及王稼军老师主讲和介绍的《新概念物理教程》电磁学，使我真切的感受到自己对电磁学教学认识上的还存在一些盲点和误区，有待于在今后的教学过程中进一步的改进和加强，使自己的教学内容更加完整化和体系化，进而提高自己的教学水平。通过网络培训，使我了解到、学习到以下几点：

1．《新概念物理教程》电磁学，共分为六章，第一章 静电场；第二章 恒磁场；第三章 电磁感应 电磁场的相对论变换；第四章 电磁介质；第五章 电路；第六章 麦克斯韦电磁理论 电磁波 电磁单位制。新版教材保留了原教材的一些能经得住教学实践考验又不陈旧过时的内容，相比于旧版《电磁学》，新版教材起点更高，更多的内容采用现代的观点去审视电磁学课程的具体内容，强调了“场”的概念和处理“场”的方法，强调了对称性原理和守恒量的运用，增加了有关的内容，对一些太技术性的问题和过时的仪器设备做了删除，适当减少了已成为应用性学科如电工学、电子学的内容，对原书的章节做了些合并与调整，比如将电介质和磁介质合并为电磁介质等，这样使相关内容叙述起来更为紧凑。

2．通过介绍与课程有关的重要创造性发现以及某些近代发展，介绍背景，阐明前辈大师如何提出问题并分析、解决问题，建立概念、规律、理论，要让学生既学习知识，又领略研究方法、物理思想、科学精神，引导学生从被动接受变为主动欣赏，逐渐学会物理学家的思维方法，提高能力，培养创新意识。

3．在具体的教学过程中，注重采用现代的观点去阐述概念、定理，并适度地介绍一些现代物理的应用，开阔学生的视野，激发学生的学习兴趣。在教学内容的安排、课程的讲解、电磁学问题的解决等过程中，重点培养学生能形成清晰的物理图像和很好的物理直觉等能力。

总之通过本次培训，不仅让我对电磁学课程有了一个新的认识，为我以后的教学工作和科研工作奠定了坚实的基础，更重要的是让我学会了今后如何能做一个受学生爱戴的好老师。

第五篇：电磁学各章小结

《电磁学》各章小结

第一章 静电场

1.库仑定律： 2.电场强度  定义：

 点电荷：

 点电荷组：

 连续分布电荷：

 d ——

 dl —— 均匀带电圆环轴线，圆弧，直线段

dq =

 dS ——

均匀带电圆盘轴线

 迭加原理： 3.高斯定理

 电通量：

 高斯定理：

 典型例子：（均匀带电，对称性）无限长直线：

（圆柱体，圆柱面）

无限大平面：

（厚板）

球体：

（球面）

4.电位

 环路定理：

 电位：

P0：参考点（电位为零）

（源电荷分布在有限区域时，P0 取无穷远） 电压：

（电场力的功：

(U∞ = 0)）

 点电荷：

 计算电位：（两种方法）

方法一：

（有对称性，可先用高斯定理求得 E）

方法二：

 迭加原理：

第二章 静电场中导体和电介质

一、导体

1.静电平衡（导体） 场强：

E内 = 0；

导体表面附近：E外 =  电位：

等位体

电荷 电荷：

内 = 0；

表面   0 2.静电屏蔽 3.电容

 孤立导体：

C = Q/U

（U —— 导体电位） 常见电容器： C = Q/U

（U —— 两导体电压）

平板：

球：

圆柱：

 电容串并联 串联：

 电容器静电能：5.习题类型 ；

并联：C = C1 + C2

 求感应电荷：q , 

（E内 = 0； 接地：U = 0） 同心球壳各区域的 E，U

（电荷必然均匀分布在球面）平行导体板： E，U，  电容串并联  静电能

二、电介质 1.偶极子： p = ql 在匀强电场中受力矩：T = p  E；

能量： W =P1) n

n：2  1 介质 – 真空（导体）：’ = P  n

n：介质 真空（导体）4.高斯定理和环路定理

D  0 E + P = 0(1+ )E = 0 r E =  E

5.电场能量： 能量密度w =, 能量W =

wdv

5.习题

 模型：平板

、球、圆柱（多层）P   ’

U  C

w  W  解题步骤： Q0  D  E 

第三章 稳恒电流

1.电流：

I=dq/dt, dI=jds,Ijds,jdsdq/dt

2．电流的稳恒条件：j.ds0

3.欧姆定律：

Q = I 2R t ，P = I

2R = U 2

/R，jE

4.电阻串并联：

串联：R = R1 + R2 ；

并联：

5.电动势： Kdl, 全电路欧姆定律：，端路电压：第四章 稳恒磁场

1.毕沙定律：

2.磁通量：

3.磁场“高斯定理”：

4.安培环路定理：

5.安培力：

6.磁矩：

pm = IS n

力矩： T = pm  B 7.典型例子：（均匀电流，对称性）

a)长直圆柱：

（圆柱面，长直线）

  I r U = b)长螺线管：

c)圆电流（轴线上）：

8.洛仑兹力：

fL = q v  B 9.圆周运动：

10.霍耳效应

第五章 电磁感应与暂态过程

1.法拉第定律：

2.楞次定律：（感应电流的方向）3.动生电动势：

4.感生电场：

E = E库 + E感，5.自感：

6.互感：，7.RL暂态：（建微分方程，求通解，初试条件定积分常数，讨论）8.RC暂态：（同上）9.磁能：

第六章 磁介质

1.磁介质基本定义、公式

1.磁介质公式

* 磁矩： pm = IS * 磁化强度： M 

M = mH

* 磁化电流：

(n：2  1)

i’ =(M2-M1)´

n

* 磁场强度：

H 

(B = 0 H + 0M = H)

* 磁导率：  = 0 r = 0(1+ m)* 环路定理：

* 能量密度： w =

2.铁磁性：磁饱和、饱和磁场、剩磁、矫顽力

磁滞回线

第八章 电磁场和电磁波

1.位移电流：

2.麦克斯韦方程组的积分形式：（4个），对应的电介质公式 p = ql

P 

P = 0E

’ =(P2  P1) n D  0 E + P =  E

 = 0 r = 0(1+ )

w =,，1.介质性能方程：（3个）

D = 0r E B = 0r H

j = E

4.平面电磁波的性质：（3条） 横波，即 E  k，H  k，且 E  H

 E 和 H 同相位，同频率，振幅：

  传播速度：v = c =

5.能流密度：

S = E  H