电磁场与电磁波教案 (2).docVIP

电磁场与电磁波教案 学 院： 电子与信息工程学院 教 研 室： 电信基础教研室 课程名称： 电磁场与电磁波 任课教师： 封志宏 学 期： 授课班级： 电子与信息工程学院 制 兰州交通大学教案（理论教学用） 第 1 次课 学时：2 授课对象 章 节 第1章 1.1， 1.2 教学目的和要求 回顾并进一步学习矢量代数的概念和运算，学习三种常用的正交坐标系（包括直角坐标系、圆柱坐标系、球坐标系）。由于电磁场的计算经常采用圆柱坐标系和球坐标系，所以这两种坐标系在本课程中非常基础和重要的知识点。 讲授主要内 容 1.1 矢量代数 1.2 三种常用的正交坐标系 重 点 难 点 重点是直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系，以及三种坐标系之间的换算关系。 要求掌握知识点和分析方法 要求掌握三种坐标系之下的微积分运算，以及三种坐标系之间的换算关系 教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 1.1 矢量代数 1.2 三种常用的正交坐标系 1. 直角坐标系 位置矢量： 线元矢量： 面元矢量：， 体积元： 2. 圆柱坐标系 ， ,, 位置矢量： 线元矢量： 面元矢量： 体积元： 球坐标系 ,, 位置矢量： 线元矢量： 面元矢量： 体积元： 作业布置 1.8,1.9,1.10 主 要 参考资料 《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社 备注 兰州交通大学教案（理论教学用） 第 2 次课 学时：2 授课对象 章 节 第1章 1.3， 1.4 教学目的和要求 梯度、散度和旋度是构成麦克斯韦方程组的基本算子，也是计算电磁场的基本算子，所以从方向导数、通量、环流的基础上，把三个算子的物理意义和计算公式介绍并推导出来。 讲授主要内 容 1.3标量场的梯度 1.4 矢量场的通量和散度。 重 点 难 点 重点是标量场的梯度，矢量场的通量和散度以及散度定理。难点是圆柱坐标系和球坐标系下梯度、通量和和散度的计算。 要求掌握知识点和分析方法 掌握标量场的梯度，矢量场的通量和散度的物理意义和计算以及散度定理。 教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 1.3标量场的梯度 直角坐标系： 圆柱坐标系： 球坐标系： 1.4 矢量场的通量和散度； 通量 直角坐标系 散度 散度定理 直角坐标系： 圆柱坐标系： 球坐标系： 作业布置 1.12,1.14,1.16,1.12,1.18 主 要 参考资料 《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社 备注 兰州交通大学教案（理论教学用） 第 3 次课 学时：2 授课对象 章 节 第1章1.5，1.6 教学目的和要求 梯度、散度和旋度是构成麦克斯韦方程组的基本算子，也是计算电磁场的基本算子，所以从方向导数、通量、环流的基础上，把三个算子的物理意义和计算公式介绍并推导出来。 讲授主要内 容 1.5 矢量场的环流与旋度 1.6 无旋场与无散场 重 点 难 点 重点是矢量场的环流与旋度，无旋场与无散场，以及斯托克斯公式。难点是圆柱坐标系和球坐标系下环流和旋度的计算。 要求掌握知识点和分析方法 掌握矢量场的环流与旋度的计算公式以及斯托克斯公式。 教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 1.5矢量场的环流和旋度 环流 直角坐标系下 旋度 斯托克斯定理 直角坐标系： 圆柱坐标系： 球坐标系： 1.6 无旋场与无散场 无旋场：。 ， ， 无散场：充要条件。 作业布置 1.15,1.27,1.29 主 要 参考资料 《电磁场与电磁波》李锦屏 编著 兰州大学出版社 兰州交通大学教案（理论教学用） 第 4 次课 学时：2 授课对象 章 节 第1章 1.7， 1.8 教学目的和要求 拉普拉斯运算是电磁场波动方程中的主要运算，亥姆霍兹定理总结了矢量场的基本性质，指出研究矢量场要从场的散度和旋度着手，研究