[电磁学第五章.doc

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 0706042021 1、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 第五章 恒定电流的磁场 教学目的及要求 阐明磁现象的本质是电流（电荷的运动）；阐明磁感应强度矢量概念，让学生了解运动电荷在磁场中的受力情况；透彻分析毕奥---萨伐尔定律矢量式的物理意义，让学生掌握定律的内容并用其计算磁场分布；用磁场的高斯定理论证磁感应线的连续性质；要求学生掌握安培环路定理的内容和用其计算磁场分布的方法；让学生了解带电粒子在电磁场中的运动；阐明安培力公式，让学生掌握安培力的计算方法。 教学重点与难点及处理方法 重点：毕奥--萨伐尔定律、静磁场的高斯定理和环路定理的内容、数学表达式，磁感应强度及安培力的计算 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：5.2.3；5.2.12；5.2.14；5.2.17 5.3.2 5.4.1；5.4.4 5.6.2；5.6.4；5.6.9 教学内容 第一节 磁现象及其与电现象的联系： 电磁相互作用，磁现象的本质，磁场、磁感应强度概念，磁感应线 第二节 毕奥--萨伐尔定律：毕奥--萨伐尔定律内容、意义及应用 第三节 磁场的高斯定理：磁通量概念，磁场高斯定理的内容、证明及物理意义 第四节 安培环路定理：安培环路定理的内容、意义及应用 第五节 带电粒子在电磁场中的运动： 带电粒子在电磁场中的受力情况及运动情况 第六节 磁场对载流导体的作用：安培力公式及安培力的计算方法 第七节 用磁矩表示载流线圈的磁场，磁偶极子（略讲） 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。 第五章 恒定电流的磁场 §5.1 磁现象及其与电现象的联系 人类对磁现象的研究早于对电现象的研究，早期对磁现象的观察（研究）是从天然磁体（永磁体）之间的相互作用开始的。 一、永磁体（早期的永磁体指天然磁体） 天然磁铁和人造磁铁统称永磁体（永磁铁）。人类对磁现象的认识和研究就开始于永磁体之间的相互作用。通过观察发现，永磁体的基本现象归结为： （1）永磁体：具有吸引铁、钴、镍等物质的性质（具有磁性）； （2）永磁体有两个磁性最强的区域，叫做磁极，分别叫做南北两极（南S，北N）； （3）两磁铁的磁极之间有相互作用力，同性极相斥，异性极相吸； （4）磁极不能单独存在。 二、电磁相互作用（电流具有磁效应） 十九世纪初，人们从一系列重要的实验中开始认识到电（现象）与磁（现象）之间有着不可分割的联系。 （1）1819年：丹麦科学家奥斯特发现：通电导线附近的磁针会发生偏转； 说明：电流具有磁效应 电流→磁体 （2）1820年：安培发现：放在磁铁附近的载流导线或载流线圈受到磁力的作用而发生运动； 说明： 磁体→电流 （3）同时期发现：两平行直导线间有相互作用力：电流同向，相吸；电流反向，相斥。 说明： 电流→电流 一系列实验现象都说明磁现象与电流有密切的联系，迫使人们去探索磁现象的本质，并使人们想象磁现象是否就起源于电流（或电荷的运动）呢？ 三、磁现象的本质：安培的分子电流假说 1、“磁荷”观点 由于有些磁现象与电现象有类似之处（如同性相斥，异性相吸等），因此人们最早参照电荷提出了“磁荷”的说法。人们认为磁性起源于“磁荷