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SPOC学校专有课程
普通物理Ⅲ(电磁学)(胡海云)
第5次开课
开课时间: 2024年09月05日 ~ 2025年01月10日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 87 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=电磁学是物理学的一个重要分支,其发展不仅与人们的日常生活和生产技术有着十分密切的关系,而且也是电工学、无线电电子学、电子计算机技术以及其他新科学、新技术发展的基础。本课程根据MOOC教学的特点,展现物理以“物”喻理,以“物”明理,以“物”悟理的学科特点,从多种角度引导学生理解电磁学。
电磁学是物理学的一个重要分支,其发展不仅与人们的日常生活和生产技术有着十分密切的关系,而且也是电工学、无线电电子学、电子计算机技术以及其他新科学、新技术发展的基础。本课程根据MOOC教学的特点,展现物理以“物”喻理,以“物”明理,以“物”悟理的学科特点,从多种角度引导学生理解电磁学。
—— 课程团队
课程概述

    电磁学是研究电、磁运动的基本规律以及电磁相互作用的规律。 这里我们着重从场的观点阐述静电场和稳恒磁场的基本概念、基本规律和基本定理,揭示电磁感应现象的物理本质,最后介绍电磁场理论的初步知识。教学中特别注 意从实践的观点来分析、综合物理现象,并阐明物理规律。该课程将是电动力学及电子和电工课程的先导课,也将为应用电磁学知识解决实际问题打下基础。

 通过课程学习,学生必须掌握电场、磁场、直交流电路的基本规律和基本现象,特别是电磁场的基本定律、定理,包括库仑定律、电场的高斯定理、静电场的环路定 理、安培定律、磁场的高斯定理及安培环路定理、电磁感应定律等,并利用这些定律、定理分析和解决电磁学中的典型问题;理解场的物理含义和电磁场的物质属 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、电介质和磁性物质的经典唯象描述。

授课目标

通过课程学习,学生必须掌握电场、磁场、电磁感应的基本规律和基本现象,特别是电磁场的基本定律定理,包括库仑定律、电场的高斯定理、静电场的环路定理、安培定律、磁场的高斯定理及安培环路定理、电磁感应定律等,并利用这些定理定律分析和解决电磁学中的一些问题。

成绩 要求

SPOC的网上成绩满分100分,SPOC单元测验成绩、参与老师发布的课程讨论情况得分、SPOC期末考试成绩组成。其中,SPOC平时作业成绩占SPOC总成绩的20%SPOC单元测验成绩占SPOC总成绩的35%;参与课程讨论的活跃情况得分占SPOC总成绩的10%SPOC期末考试成绩占SPOC总成绩的35%。学生最终期末总评中的SPOC学习成绩 = SPOC网上总成绩´0.12

课程大纲

第一章 静电场 (1)

第一讲 引言 电荷

第二讲 库仑定律 电力叠加原理

第三讲 电场 电场强度 场强叠加原理 点电荷系的场强

第四讲 连续带电体系的场强

第一章(1) 单元测验

第一章 静电场 (2)

第五讲 连续带电体系的场强(续) 电场线

第六讲 电场强度通量 高斯定理

第七讲 利用高斯定理求静电场的分布

第八讲 利用高斯定理求静电场的分布(续) 场强求解小结

第一章 (2) 单元测验

第一章 (2)单元 作业

第一章 静电场 (3)

第九讲 静电场的环路定理 电势能 电势

第十讲 场强积分法求电势 电势差

第11讲 电势叠加原理及电势的计算

第12讲 等势面 电势梯度 静电场中的电偶极子

第一章 (3)单元作业

第一章 (3)单元测验

第二章 静电场中的导体和电介质(1)

第13讲 导体的静电平衡条件

第14讲 静电平衡时导体上电荷的分布

第15讲 静电屏蔽

第16讲 有导体存在时静电场量的计算

第二章(1)单元测验

第二章(1)单元作业

第二章 静电场中的导体和电介质(2)

第17讲 静电场中的电介质

第18讲 有电介质时的高斯定理

第19讲 电容 电容器

第20讲 静电场的能量

第二章(2)单元测验

第二章(2)单元作业

第三章 恒定电流 + 第四章 恒定磁场(1)

第21讲 稳恒电流

第22讲 磁场 磁感应强度

第23讲 毕奥--萨伐尔定律

第24讲 毕奥--萨伐尔定律(续)

第三、四章(1)单元作业

第三、四章(1)单元测验

第四章 恒定磁场(2)

第25讲 磁场的高斯定理和安培环路定理

第26讲 磁场的高斯定理和安培环路定理(续)

第27讲 磁场对载流导线的作用

第28讲 磁场对运动电荷的作用

第四章(2)单元测验

第四章(2)单元作业

第六章(1) 磁介质+第五章 电磁感应和暂态过程(1)

第29讲 磁场中的磁介质

第30讲 磁场中的磁介质(续)

第31讲 法拉第电磁感应定律及楞次定律

第32讲 动生电动势

第六、五章(1)单元测验

第六、五章(1)单元作业

第五章 电磁感应和暂态过程(2)

第33讲 感生电动势及感生电场

第34讲 感生电动势例题

第35讲 涡电流及电磁阻尼

第36讲 自感与互感

第五章(2)单元测验

第五章(2)单元作业

第六章 (2) 磁场的能量和能量密度 + 第八章 麦克斯韦电磁理论和电磁波

第37讲 磁场能量及位移电流

第38讲 普遍意义的安培环路定理和电磁波

第六章(2)、第八章单元测验

第六章(2)、第八章单元作业

展开全部
预备知识

高等数学

参考资料

[1] 胡海云,吴晓丽,缪劲松.《大学物理(第二版×第三卷)——电磁学》. 北京:高等教育出版社,2024.

[2] 赵凯华,陈熙谋. 电磁学(第四版). 北京:高等教育出版社,2018.

[6] 张三慧、李椿等译. D. Halliday,R. Resnick,J. Walker著. 《物理学基础(Fudamentals of Physics)》(第6版). 北京:机械工业出版社,2005.

[7] 胡海云、吴晓丽、王菲 译. 艾伦×詹巴蒂斯塔,贝蒂×麦卡锡×理查森,罗伯特C.理查森著,物理学:卷2(电磁学、光学与近代物理). 北京:机械工业出版社,2015.

[8] 刘兆龙、吴晓丽、胡海云译. R. SHANKAR著,基础物理Ⅱ 电磁学、光学和量子力学. 北京:机械工业出版社,2018.

常见问题

1. 电磁学课程的特点:“概念多,定律多,公式也多”,所以同学们要及时掌握;以往经验,后期容易出现积重难返的现象。

2. 在学习这部分内容时,要较多地应用高等数学中的微积分知识,因此要培养运用高等数学工具去求解物理问题的能力。同学们一定要多加练习、用心揣摩,尽快进入角色中来。

北京理工大学
2 位授课老师
胡海云

胡海云

教授

缪劲松

缪劲松

教授

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