教学大纲-普通物理学及实验

《普通物理学及实验II》教学大纲

课程编号：080022A

课程类型：公共基础课

总学时：32 讲课学时：24 实验（上机）学时：8

学分：2

适用对象：安全工程

先修课程：高等数学

一、课程的教学目标

通过本课程的教学与实践，使学生具备下列能力：

目标1：掌握电磁学、光学相关的理论知识，并能在工程应用中熟练适用。

目标2：掌握电磁学、光学的基本原理和实验手段，能在解决复杂工程问题时熟练运用，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养。

二、课程教学与毕业要求的对应关系

三、各教学环节学时分配

四、教学内容

第八章静电场（1.2，2.1）

第一节电场电场强度

1．静电场电场强度

2．点电荷的电场强度电场强度叠加原理3．电偶极子的电场强度

第二节电通量高斯定理

1．电场线

2．电通量

3．高斯定理及应用举例

第三节电场力的功电势

1．静电场力作功的特点静电场的环路定理

2．电势能电势

3．点电荷电场的电势电势的叠加原理

4．电势的计算

第四节场强与电势的关系

1．等势面

2．电场强度和电势梯度的关系

第五节静电场中的导体

1.静电感应、静电平衡条件

2.静电平衡时导体上电荷的分布

3.静电屏蔽

第六节静电场中的电介质

1．电介质的极化电极化强度

2．电介质中的电场强度电位移

3．有介质时的高斯定理

第七节电容电容器

1．孤立导体电容

2．电容器及其电容

3．电容器的串并联

第八节电流稳恒电场电动势

1．电流电流密度

2．电流的连续方程恒定电流条件

3．电源电动势

第九节电场的能量

1．电容器的电能

2．静电场的能量能量密度

课程的考核要求：理解电场强度的概念，熟练掌握点电荷电场强度和电偶极子电场强度的计算方法。掌握高斯定理及其应用。理解静电场力作功的特点、静电场的环路定理。理解电势的概念，掌握简单电场电势的计算方法。掌握一维情况下静电场电场强度和电势梯度的关系。正确理解静电平衡、静电屏蔽的概念；掌握简单静电平衡情况下感应电荷的分布规律。了解电介质与电场的相互影响；了解电介质的极化机制。理解静电场有介质时的高斯定理。掌握电容的定义，掌握计算简单形状电容器电容的计算方法。了解在导体内建立稳恒电场和稳恒电流的条件；理解电流强度和电流密度的概念。理解电源电动势的概念。掌握计算简单对称情况下的电场能量。

教学重点、难点：教学重点内容包括高斯定理和静电场的环路定理；电场强度和电势的概念和计算；电场强度和电势梯度的关系；静电平衡；电容计算。教学难点内容包括电场强度和电势的概念和计算；电场强度和电势梯度的关系。

第九章恒定磁场（1.2、2.1）

第一节磁场磁感应强度

1．基本磁现象

2．磁感应强度

3. 磁通量磁场的高斯定理

4.毕奥--萨伐尔定律

第二节安培环路定理

1．安培环路定理

2．安培环路定理应用举例

第三节磁场对载流导线的作用

1．安培定律

2．磁场对载流线圈的作用

第四节磁场对运动电荷的作用

1．洛伦兹力

2．带电粒子在匀强磁场中的运动

3．霍尔效应

*第五节回旋加速器磁聚焦

1. 回旋加速器

2. 磁聚焦

*第六节磁介质

1.磁介质的分类

2．抗磁质与顺磁质的磁化

3．磁介质中的安培环路定理

4．铁磁质磁滞回线铁磁材料

课程的考核要求：掌握磁感应强度的概念。正确理解磁场的高斯定理。正确理解毕奥--萨伐尔定律。正确理解安培环路定理；掌握应用安培环路定理计算有对称分布的稳恒电流磁感应强度的方法。掌握安培定律；掌握载流导线在磁场中受力矩的规律。掌握带电粒子在磁场中的受力及运动规律、载流导线在磁场中受力矩的规律。了解霍尔效应。了解回旋加速器原理，了解磁聚焦原理。理解磁介质的磁化及其微观解释；理解磁介质中安培环路定理的意义；铁磁质的磁化规律及重要特性。

教学重点、难点：教学重点内容包括磁场安培环路定理及应用；带电粒子在磁场中的受力及运动规律、载流导线在磁场中受力矩的规律。教学难点内容包括毕奥—萨伐尔定律及计算；安培定律及应用；磁介质的磁化机制及规律。

*第十章电磁感应（1.2、2.1）

第一节电磁感应定律

1．电磁感应现象

2．电磁感应定律

3．楞次定律

第二节动生电动势与感生电动势

1．动生电动势

2．感生电动势感生电场

第三节电子感应加速器涡电流

1. 电子感应加速器

2. 涡电流

第四节自感应与互感应

1．自感电动势自感

2．互感电动势互感

第五节磁场能量

磁场能量磁场能量密度

课程的考核要求：掌握电磁感应定律，会分析和计算简单的电磁感应问题。了解动生电动势、感生电动势产生原因；了解涡旋电场的概念。了解电子感应加速器基本原理；了解涡电流产生及其热效应和机械效应。了解自感与互感的基本概念。了解磁场能量及磁场能量密度的概念。

教学重点、难点：教学重点和难点为电磁感应定律。

第十二章波的干涉（1.2、2.1）

第一节光源光的相干性

1．普通光源发光机制

2．光的相干性

第二节杨氏双缝干涉实验

1．杨氏双缝干涉实验

2．双镜实验

3．劳埃德镜实验

第三节光程与光程差