电磁学第一章例题.doc

PAGE  PAGE 16 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）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教学内容电荷： 电荷及其基本性质 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。 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，揭示电磁场的本质。 手段： 以实验定律为基础，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 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，静电场力作功与路径无关。 例（补充）：计算氢原子内电子和原子核之间的静电作用力和万有引力，并比较两者大小。 已知： 距离r=0.529×10－10米，电子质量m=9.11×10－31千克，氢原子核质量M=1.67×10－27千克，电子和原子核所带电量q1=q2=1.6×10－19库仑，万有引力恒量G0 =6.67×10－11牛顿·米2/千克2。 解：据库仑定律，电子和原子核间的静电力为： －8牛顿 万有引力： ×10－47牛顿 比值×1039 可见在原子内，电子和原子核之间的静电力远比万有引力为大。在处理电子和原子核之间的相互作用时，常常只考虑静电力而忽略万有引力。 例1： 书P9—10 例题1 自学 例2（补充）：一对等量异号点电荷±q，其间距离为（称为电偶