《电动力学》课程教学大纲
电动力学教学教案
《 电动力学》教学教案教材 高教出版社 作者 蔡圣善第一周授课时间章节名称 预备知识 矢量分析初步§1、标量与矢量§2物理量的空间积累 §3物理量的空间变化率（1）教学内容1、标量场 定性描述一个标量常可以使用等势面的概念 定量描述为一个标量通常使用空间与时间的函数 ),(t x标量函数的空间变化率的最大值—— 梯度2、矢量场 定性描述用场线的方法 定量描述为一个空间，时间的矢量函数),(t x E E。
3、掌握 研究矢量场的基本方法 空间的积累4、通过对矢量场的通量的研究，（大于零，小于零，等于零）来判断区域内是否有源、是否有汇、是否连续。
5、通量的局限性， 教学难点1、通量大于零，小于零，等于零时，封闭面与场线的关系。
2、梯度的定义式与在各种正交坐标系中的表达式的不同。
例题1、 求 ▽r ▽· r ▽（r1） r = x i + y j + z k 授课时间章节名称 §3物理量的空间变化率（2）§4、算符的二级运算 §5曲线坐标系教学内容1、 通过对矢量场的环量的研究来讨论矢量的性质。
由其是否等于零来判断是否为有势场。
2、 旋度的定义及旋度在直角坐标系中的表达式。
3、 算符的二级运算，梯度的旋度，旋度的散度，梯度的散度以及旋度的旋度。
4、场点与源点在数学表示方法上的区别，哈密顿算符的场点与源点的区别。
5、体积元在柱坐标系与球 坐标系中的表示方法。
教学难点1、 梯度，散度及旋度是算符的一级运算，对应的是一阶偏微分方程，在数学上，一阶偏微分方程较难计算。
为了将一阶偏微分方程换成二阶偏微分方程，引入算符的二级运算。
2、 为了今后计算方便，以下的计算结果应该熟记。
▽ ，▽，，得区别。
▽ ρ（x ，）φ（x ），▽，ρ（x ，）φ（x ）的计算结果是不同的。
但是电荷守恒原理▽·（j ，t ）+ t= 0中，为了简单，常常将一瞥省略。
《电动力学电子教案》课件
这个电动力学电子教案的PPT课件将带领大家深入了解电动力学的基础知识， 从电场和电势到麦克斯韦方程组，探索电磁场的奥秘。
课Hale Waihona Puke 介绍我们将介绍电动力学的重要性以及课程的目标和结构，通过深入讨论电动力 学在现实生活和工程领域中的应用。
电动力学基础知识
我们将学习电荷、电流、电场、电势能等基本概念，为后续学习电动力学提供坚实的理论基础。
电磁场的麦克斯韦方程组
学习麦克斯韦方程组对电磁场的描述，深入理解电磁波和电磁辐射的本质。
课程总结及展望
回顾电动力学的重要概念和原理，并展望电动力学在未来的发展和应用前景。
电场与电势
了解电场的概念和性质，学习如何计算电场强度和电势。探索电场对电荷和导体的作用。
电场的高斯定律
学习高斯定律的基本原理和应用，理解电场的通量与电荷的关系。
静电场中的电流和导体
了解静电场中的电流分布和导体内部电荷分布。探索导体的电场和电势分布特性。
磁场与电磁感应
学习磁场的属性和产生机制，了解电磁感应的原理和应用。探索电磁场与电 流的相互作用。
电动力学A-长沙理工大学教务处
课程教学大纲“数学物理方法”课程教学大纲大纲执笔人：程芳大纲审核人：李亚捷课程编号：0701000485英文名称：Methods of Mathematical Physics学分：4总学时：64。
其中，讲授 64 学时适用专业: 物理学专业本科生、电子信息科学与技术专业本科生先修课程：高等数学、大学物理学或普通物理学一、课程性质与教学目的课程性质是指课程适用于物理学专业以及信息科学与技术专业，属于专业基础课。
二、基本要求该课程是物理学专业及信息科学与技术专业本科生的必修基础课。
它是进一步学习本科阶段量子力学，电动力学，信号与系统，电磁场与电磁波等课程以及研究生课程所必备的数学工具，也是从事理论研究的重要基础。
通过本课程的学习，不仅要教给学生必要的数学工具，更重要的是培养学生运用数学工具处理物理问题的能力。
三、重点与难点重点和难点：复幂级数展开，路径积分，积分变换，特殊函数，线性数学物理方程的定解方法。
四、教学方法教学方式：课堂讲授，包括适当次数的习题(讨论)课。
六、实验、上机与实训教学条件及内容（无）七、作业要求让学生做习题可以使学生深入地掌握物理学的基本概念和基本规律，提高他们应用物理如识分析解决问题的能力，平均每周习题数为4-5 题。
要求学生按时完成作业，不抄袭。
作业要求做在装订成册的作业本上，书写要规范、整洁。
作业用钢笔或圆珠笔书写，字迹要清晰。
保证作业的质量和数量。
八、考核方式与要求1．知识考核占总成绩的70%，主要采用期末书面考试的方式评定。
期末考试可采用闭卷考试。
2．能力考核占总成绩的30%，其中根据作业、质疑、课堂讨论等能力、素质评定占30%。
九、教材与主要参考书1．推荐教材：[1] 梁昆淼．《数学物理方法》（第四版）[M]．高等教育出版社，20102．主要参考书：[1] 郭敦仁．《数学物理方法》（第二版）[M]．高等教育出版社，1991[2] 姚端正等．《数学物理方法》[M]．武汉大学出版社，1997[3] 郭玉翠．《数学物理方法简明教程》（第一版）[M]．北京邮电大学出版社，2002“大学物理A（上）”课程教学大纲大纲执笔人：黄祖洪大纲审核人：李亚捷课程编号：0702000045英文名称：College physics A（1）学分：3总学时：48学时。
《电动力学》教案 电多极矩
《电动力学》教案电多极矩一、教学目标1. 理解电多极矩的概念和物理意义。
2. 掌握电多极矩的计算方法。
3. 能够应用电多极矩解释实际问题。
二、教学内容1. 电多极矩的定义和分类。
2. 电多极矩的计算公式。
3. 电多极矩的应用实例。
三、教学方法1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 结合具体的实例进行分析和讨论。
3. 引导学生进行自主学习和思考。
四、教学步骤1. 引入电多极矩的概念，解释其物理意义。
2. 讲解电多极矩的分类和计算公式。
3. 通过具体的实例演示电多极矩的应用。
4. 引导学生进行自主学习和思考，提出问题并解答。
五、教学评价1. 课堂讲解的清晰度和连贯性。
2. 学生对电多极矩概念的理解程度。
3. 学生对电多极矩计算方法的掌握程度。
4. 学生对电多极矩应用实例的分析能力。
教案示例：教学目标：1. 学生能够理解电多极矩的概念和物理意义。
2. 学生能够掌握电多极矩的计算方法。
3. 学生能够应用电多极矩解释实际问题。
教学内容：1. 电多极矩的定义和分类。
2. 电多极矩的计算公式。
3. 电多极矩的应用实例。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 结合具体的实例进行分析和讨论。
3. 引导学生进行自主学习和思考。
教学步骤：1. 引入电多极矩的概念，解释其物理意义。
通过图片和实物展示电荷分布，引入电多极矩的概念。
解释电多极矩的物理意义，如电荷分布的形状和大小。
2. 讲解电多极矩的分类和计算公式。
介绍电多极矩的分类，如monopole moment, dipole moment, quadrupole moment 等。
给出电多极矩的计算公式，如dipole moment 的计算公式为p = qd，其中q为电荷量，d 为电荷分布的距离。
3. 通过具体的实例演示电多极矩的应用。
以一个简单的电荷分布为例，演示如何计算其电多极矩。
解释电多极矩在实际问题中的应用，如电磁场的辐射和吸收。
4. 引导学生进行自主学习和思考，提出问题并解答。
电动力学教学大纲(科学教育专业)
《电动力学》教学大纲课程名称：电动力学课程编号：073132003总学时：54学时适应对象：科学教育（本科）专业一、教学目的与任务教学目的：电动力学是物理学本科专业开设的一门理论课程，是物理学理论的一个重要组成部分。
通过对本课程的学习，（1）使学生掌握电磁场的基本规律，加深对电磁场性质和时空概念的理解；（2）获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的能力，为解决实际问题打下基础；（3）通过对电磁场运动规律和狭义相对论的学习，更深刻领会电磁场的物质性。
教学任务：本课程主要阐述宏观电磁场理论。
第一章主要分析各个实验规律，从其中总结出电磁场的普遍规律，建立麦克斯韦方程组和洛仑兹力公式。
第二、三章讨论恒定电磁场问题，着重讲解恒定场的基本性质和求解电场和磁场问题的基本方法。
第四章讨论电磁波的传播，包括无界空间中电磁波的性质、界面上的反射、折射和有界空间中电磁波问题。
第五章讨论电磁波的辐射，介绍一般情况下势的概念和辐射电磁场的计算方法。
第六章狭义相对论，首先引入相对论时空观，由协变性要求把电动力学基本方程表示为四维形式，并得出电磁场量在不同参考系间的变换。
二、教学基本要求通过本课程的教学，使学生了解电磁场的基本性质、运动规律以及与物质的相互作用。
掌握求解恒定电磁场的基本方法；掌握电磁波在无界和有界空间的传播规律；掌握一般情况下势的概念和求解电偶极辐射，理解相对论的时空理论；掌握电磁场量的四维形式和电动力学规律的四维形式，加深对电动力学规律的认识。
三、教学内容及要求绪论矢量场分析初步第一章电磁现象的普遍规律第一节引言及数学准备第二节电荷和电场第三节电流和磁场第四节麦克斯韦方程第五节介质的电磁性质第六节电磁场的边值关系第七节电磁场能量和能流教学重点：电磁场的普遍规律，麦克斯韦方程组，电磁场的边值关系。
教学难点：位移电流概念，能量守恒定律的普遍式。
本章教学要求：通过本章学习，要使学生了解各实验定律及其意义，掌握电磁场散度、旋度的计算方法及意义，理解麦克斯韦方程的重要意义和地位，以及积分和微分形式的麦克斯韦方程适用的范围。
物理课的电动力学教案
物理课的电动力学教案电动力学教案引言：电动力学是物理学的重要分支之一，是研究电荷在电场和磁场中的运动规律。
电动力学的研究对于理解和应用电学现象具有重要意义。
本教案将以电动力学为主题，通过多种教学方法和学习活动，帮助学生深入理解电动力学的基本概念和原理。
一、电场与电场力1.1 引入电场1.1.1 引导学生观察电荷之间的相互作用1.1.2 提出电场的概念，引导学生思考电荷产生的电场对其他电荷的作用力1.2 电场的性质1.2.1 通过实验观察电场的作用方式1.2.2 引导学生总结电场的性质，包括电场强度、电场线等1.3 电场力的计算1.3.1 探究库仑定律的表达式及其意义1.3.2 引导学生运用库仑定律计算电场力大小二、电势与电势差2.1 引入电势的概念2.1.1 提出电势的定义及其与电场力的关系2.1.2 引导学生理解电场与电势的区别和联系2.2 电势差的计算2.2.1 探究电势差的定义及其计算公式2.2.2 引导学生通过实例计算电势差2.3 电势能的转化2.3.1 通过实验观察电势能的转化过程2.3.2 引导学生认识电荷在电场中的势能变化三、电路与电阻3.1 引入电路的概念3.1.1 提出电路的定义及其基本组成3.1.2 引导学生了解电流和电压的关系3.2 电阻的概念与特性3.2.1 探究电阻的特性及其对电流的影响3.2.2 引导学生理解欧姆定律的含义及其计算方法3.3 串联与并联电阻3.3.1 引导学生了解串联与并联电阻的特性和计算方法3.3.2 设计实验让学生观察和验证串并联电阻的规律四、电容与电容器4.1 引入电容的概念4.1.1 提出电容的定义及其与电势差的关系4.1.2 引导学生认识电容器的构造和工作原理4.2 电容的定量表达4.2.1 探究电容的计算公式及其单位4.2.2 引导学生计算电容的大小和电势差的变化4.3 并联与串联电容4.3.1 引导学生了解并联与串联电容的特性和计算方法4.3.2 设计实验让学生观察和验证并串联电容的规律五、磁场与磁场力5.1 引入磁场的概念5.1.1 提出磁场的定义及其与电流的关系5.1.2 引导学生了解磁场力对带电粒子的作用5.2 磁场力的定量表达5.2.1 探究洛伦兹力的表达式及其计算方法5.2.2 引导学生通过实例计算磁场力的大小5.3 磁场对运动带电粒子的影响5.3.1 引导学生理解磁场对带电粒子运动轨迹的影响5.3.2 设计实验让学生观察和验证磁场力对带电粒子运动的影响六、电磁感应与法拉第电磁感应定律6.1 引入电磁感应的概念6.1.1 提出电磁感应的定义及其与磁场变化的关系6.1.2 引导学生了解电磁感应现象和应用6.2 法拉第电磁感应定律的表达6.2.1 探究法拉第电磁感应定律的表达式及其意义6.2.2 引导学生通过实例计算感应电动势的大小6.3 感应电流与楞次定律6.3.1 引导学生了解感应电流的形成和楞次定律的表述6.3.2 设计实验让学生观察和验证感应电流的规律七、电磁波与电磁辐射7.1 引入电磁波的概念7.1.1 提出电磁波的定义及其与电磁感应的关系7.1.2 引导学生认识电磁波的基本属性和分类7.2 电磁波的传播和特性7.2.1 探究电磁波的传播方式和速度7.2.2 引导学生了解电磁波的频率和波长的关系7.3 电磁辐射的影响和应用7.3.1 引导学生了解电磁辐射对人类生活和健康的影响7.3.2 设计实验让学生观察和验证电磁波的传播特性结语：通过本教案的学习，相信学生能够全面理解并掌握电动力学的基本概念和原理，进一步培养学生的物理思维和实验能力。
电动力学课程设计
电动力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电动力学的基本概念，如电场、磁场、电磁感应等；2. 使学生了解电动力学的基本定律，如库仑定律、安培定律、法拉第电磁感应定律等；3. 引导学生理解电磁波的产生、传播和接收过程，以及电磁波与物质的相互作用；4. 帮助学生掌握电磁场的能量和动量，了解电磁场在物质和空间中的能量转换与传递。
技能目标：1. 培养学生运用数学工具解决电动力学问题的能力；2. 培养学生运用电动力学知识分析实际电磁现象的能力；3. 提高学生实验操作和实验数据分析的能力，通过实验验证电动力学理论；4. 培养学生运用电动力学知识进行创新设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电动力学领域的兴趣，培养其探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度，使其认识到电动力学在现代科学技术中的重要性；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到科学技术对社会发展的积极作用；4. 培养学生的团队协作意识，提高其在学术讨论和交流中的沟通能力。
本课程设计充分考虑了学生的年级特点，注重知识体系的完整性和实用性。
在教学过程中，将结合课程性质和教学要求，分解课程目标为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够全面掌握电动力学的基本理论和应用，为后续相关领域的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 电场与磁场基本概念：包括电荷、电场、磁场、电势、磁势等基本概念及其物理意义；教材章节：第一章 电场与磁场基本概念2. 静电场与静磁场：库仑定律、高斯定律、安培定律、磁场的高斯定律等；教材章节：第二章 静电场与静磁场3. 电磁感应：法拉第电磁感应定律、楞次定律、电磁感应现象的应用；教材章节：第三章 电磁感应4. 电磁波：电磁波的产生、传播、接收，以及电磁波与物质的相互作用；教材章节：第四章 电磁波5. 电磁场的能量和动量：电磁场的能量守恒、动量守恒，电磁场的能量和动量传递；教材章节：第五章 电磁场的能量和动量6. 电磁场应用实例：电磁波在通信、能源、医疗等领域的应用；教材章节：第六章 电磁场应用实例教学内容安排与进度：1. 第1-2周：电场与磁场基本概念；2. 第3-4周：静电场与静磁场；3. 第5-6周：电磁感应；4. 第7-8周：电磁波；5. 第9-10周：电磁场的能量和动量；6. 第11-12周：电磁场应用实例。
《电动力学》教案 第七章 带电粒子和电磁场的相互作用.docx
第七章带电粒子和电磁场的相互作用7.1电子的速度E与加速度；的夹角为证明G与；平面内与G的夹角为的方向上无辐射，月由以下方程决定：sin0 = (y/c)sina。
证：由(7.2)式的第二项即粒子的辐射场.e qx[(幺_v/c)xu]4^r o c r (\-e n*v/ c)可知，当—一• — .一 .(e n - v/c)x v = O,e Zf x v = v/cx v时，方向无辐射。
而= v sinv/cxv = (v/c)|v|sin(2即当sin// = (v/c)sin6r时，q方向无辐射。
7.2 一个在ICT4高斯的磁场中作圆周运动，能量达到10l2eV的高速I可转电子。
试求它在单位时间内损失的能量。
解：电子在磁场中受到的力为F = e\，B,由于圆周运动而辐射损耗的功率为：p(t)=—^rF2 =『度 ,V6花()％仁6花()门伊电子动量能量的平方W2 = p2c2+m^c4 ,故上式中由W = rO l2eV t B = IO-87；砰凌=° 5 IM，有P(t) =7.3有一带电粒子沿z轴作简谐振动z = z°e-榆。
设Z(«D«C求：(1)它的辐射场和能流：(2)它的自场。
比较两者的不同。
解：粒子在，时刻辐射的波，时刻t = t+R/c才传到场点。
故在场点上看粒子运动方程为其中k = co/c.粒子的速度和加速度为：E = -izgg-g, v = -z0(o2e i(kR-M)^由于Zo<y《c,即粒子的速度v«c,故其辐射场为电偶极场:丘=°£x（a-6/c）xu = Yz°"& 理_七4 阴*R4 电c?/?= 38eV.<*B=^X E/C=一宓。
吁°严悒'4花°。
RPo = eZ()为电矩振幅，。
是辐射方向甘=&与z轴的夹角。
电动力学教学大纲
电动力学教学大纲2006年10月修订稿第一部份：大纲说明一、本课程大体情形一、课程类别：物理专业基础必修课二、学时与学分：本课程总学时为72学时 4学分3、开课年级：三年级（第五学期）4、开课教研室：理论物理教研室二、课程的目的和任务(1)电动力学是在电磁学的基础上系统论述电磁场的大体理论的一门重要基础理论课。
是进入后续专业课学习的必备基础。
本课程的研究对象是电磁场，电磁场的大体属性及运动规律，和它和带电物质间的作用。
(2)使学生系统地把握宏观电磁现象的大体电磁场理论,形成从场的角度整体思维观念。
加深对电磁场性质和时空概念的明白得,学会本课领域内分析处置一些大体问题的初步能力。
通过对电磁场运动规律和狭义相对论的学习,更深刻领会电磁场的物质性。
(3)培育学生运用高等数学知识处置物理问题的能力,增强对学生明白得，分析，综合能力的训练。
(4) 通过电动力学的学习使学生取得物理科学思维的培育和训练。
结合教学对学生进行辩证唯物主义教育。
三、课程的结构和学时安排第 0章绪论及数学预备（6学时）第一章电磁现象的普遍规律(18学时)第二章静电场（12学时）第三章稳恒电流磁场（10学时）第四章电磁波的传播（10学时）第五章电磁波辐射（8学时）第六章狭义相对论（6学时）第七章带电粒子和电磁场的彼此作用（2学时）四、利用教材及参考书教材：电动力学高教出版社出版（1997年）郭硕鸿编著参考书：[1] 蔡圣善等《电动力学》高教出版社第二版 2002[2] 虞福春《电动力学》北京大学出版社 1992[3] 林璇英、张之翔《电动力学题解》科学出版社 1999；[4] 黄乃本《电动力学学习辅指书》高教出版社第二版 2004[5] .费曼等. 费曼物理学讲义第二卷上海：上海科学技术出版社1981[6] 郭弈玲，沈慧君.物理学史.北京：清华大学出版社，1993[7] .阿姆斯特朗，.金.电磁彼此作用.高等教育出版社,1988。
第二部份：教学内容和大体要求第o章绪论及数学预备（6学时）教学内容: (l)电动力学绪论(l)矢量代数(2)场的概念和标量场的梯度(3)高斯定理与矢量场的散度(4)斯托克斯公式与矢量场的旋度(5)经常使用的运算公式(6)有关矢量场的一些定理第一章电磁现象的普遍规律(18学时)教学内容:(l)电荷和电场(2)电流和磁场(3)介质的电磁性质(4)麦克斯韦方程组与洛仑兹力(5)电磁场的边值关系(6)电磁场的能量和能流大体要求:(l)从实验定律(库仑定律、毕一萨定律等)导出真空及介质内静、稳场场方程、从场的方程明白得静稳特点,由己知的电荷散布确信场(2)把握时变电磁场场方程的成立、荷流对场的激发及电场与磁场彼此激发的物理图象、宏观电磁现象的大体动力学框架(3)明确介质极化、磁化现象的物理特点及描述、在介质分界面上场的跃变(4)把握电磁场能量的守恒与转化规律及对场的能量的传输问题的正确分析第二章静电场（12学时）教学内容:(1)静电势及其微分方程(2)唯一性定理(3)镜象法(4)拉普拉斯方程、分离变量法(5)格林函数(6)电多极矩大体要求:(1)正确列出己知静止的电荷系统静电势的定解问题(2)把握运用电象法求静电势和场散布(3)把握运用分离变量法求解一维、二维和球坐标系轴对称和球对称情形下静电势的定解问题、确信势散布和场散布第三章稳恒电流磁场（10学时）教学内容:(1)稳恒电流磁场的势〈矢势〉及其微分方程(2)磁标势法(3) 磁多极矩(4)超导体的电磁性质大体要求:把握对恒定磁场引入势描述的方式及磁标势引入条件、能由磁矢势和磁标势确信磁场第四章电磁波的传播（10学时）教学内容:(1)平面电磁波在介质中的传播(2)平面电磁波在介质分界面上的反射和折射(3)平面电磁波在导体中的传播(4) 电磁波在波导管中的传播(5)谐振腔大体要求:(1)把握真空中波动方程及介质中定态波动方程的导出、平面波解的物理特点及形式(2)把握电磁波在介质分界面上的反射和折射的规律(3)把握了电磁波在导体内传播的特性(4)把握了电磁波在理想导体为界有界和无界空间内的表现特性第五章电磁波辐射（8学时）教学内容:(1) 推延势(2)电偶极辐射(3)电磁波的衍射(4)电磁动量大体要求:大体要求:(1)把握时变电磁场的势描述:势方程的导出及其解、解的物理说明(2)把握电偶极辐射场的导出、形式和特点(3)明白得基尔霍夫公式及其应用(4)把握电磁动量及其守恒定律第六章狭义相对论（6学时）教学内容：(1)相对论产生的历史背景和实验基础(2)相对论的大体原理,洛仑兹变换(3)相对论的空时理论(4)因果律对讯号速度的限制、速度相加定理(5)相对论的四维形式(6)相对论力学(7)电动力学的相对论不变性大体要求:(1)深刻明白得经典时空理论和迈克尔逊实验把握洛仑兹变换时空理论及其应用(2)把握相对论电动力学方程的导出、物理量协变性的证明(3)把握相对论质能动关系、相对论力学方程的导出的应用(4)了解相对论四维形式和四维协变量(5) 把握相对论力学的大体理论并解决实际问题第七章带电粒子和电磁场的彼此作用（2学时）教学内容：(1)运动带电粒子的势和辐射电磁场(2)带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用(3)电磁波的散射和吸收大体要求:(1)了解一个带电粒子激发的辐射电磁场(2)了解粒子所激发的场对粒子本身的反作用(3)了解带电粒子和外电磁场的彼此作用2006年10月26日。
电动力学(全套课件)ppt课件(2024)
解释光学现象
光是一种电磁波，电动力学为光 的传播、反射、折射、衍射等现 象提供了理论解释。
揭示物质的电磁性质
物质的电磁性质，如导电性、介 电常数、磁导率等，都可以通过 电动力学进行研究和解释。
2024/1/28
28
电动力学在工程技术中的应用
电气工程
在电气工程中，电动力学用于研 究电磁场与电路元件的相互作用 ，以及电磁场在电路中的传播和
静电场
2024/1/28
7
库仑定律与电场强度
2024/1/28
库仑定律
01
描述两个点电荷之间的相互作用力，与电荷量的乘积成正比，
与距离的平方成反比。
电场强度
02
表示电场中某点的电场力作用强度，是矢量，其方向与正电荷
在该点所受电场力的方向相同。
电场强度的计算
03
通过库仑定律和叠加原理计算多个点电荷在某点产生的电场强
2024/1/28
5
电动力学与经典物理学的关系
2024/1/28
继承与发展
电动力学是经典物理学的一个重要分 支，继承了经典物理学的许多基本概 念和原理，并在其基础上进行了发展 。
深化与拓展
电动力学不仅深化了人们对电磁现象 的认识，而且拓展了物理学的研究领 域，为现代物理学的发展奠定了基础 。
6
02
17
磁感应强度与磁场强度
磁感应强度的定义与物理意义 磁感应强度与磁场强度的关系
磁场强度的定义与计算 磁场的叠加原理
2024/1/28
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安培环路定理与磁通量
01
安培环路定理 的表述与证明
02
磁通量的定义 与计算
2024/1/28
安培环路定理 的应用举例
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《电动力学》课程教学大纲
课程名称：电动力学课程类别：专业必修课
适用专业：物理学考核方式：考试
总学时、学分：56 学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时
一、课程性质、教学目标
《电动力学》是物理学专业的专业主干课。
电动力学是理论物理学的一个重要组成部分，与理论力学、统计物理学和量子力学合称为四大力学。
电动力学在电磁学的基础上系统介绍电磁场理论的基本概念和基本方法。
课程教学内容主要涉及电磁场的基本性质、运动规律以及电磁场与带电物体之间的相互作用，对完善学生的知识体系具有重要意义。
其具体的课程教学目标为：
课程教学目标1：掌握电磁运动的基本规律，加深对电磁场物质性的认识。
课程教学目标2：了解狭义相对论的时空观及有关的基本理论。
课程教学目标3：获得在本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力。
课程教学目标4：为学习后继课程和独立解决实际工作中的有关问题打下必要的基础。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系
注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H:表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。
二、课程教学要求
由于本课程是理论物理课程的一部份，因而在教材内容的选取上要注意与后续课程的衔接。
在电动力学课程中，讨论了如何从经典物理过度到相对论物理，因此，在介绍这些内容时重要的是要从物理上加以阐述，以使学生真正掌握狭义相对论的物理精髓，达到培养学生辨证思维的目的。
通过介绍如何把学过的数学知识用于解决物理问题，达到提高学生分析问题、解决问题的能力。
结合课程内容，加强学生的理论推导能力
三、先修课程
高等数学、矢量分析与场论、数学物理方法、电磁学。
四、课程教学重、难点
重点：
1.明确电动力学的知识结构和逻辑体系。
2.掌握各种不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律。
难点：
1.电动力学属理论物理范畴.其逻辑体系是以演绎推理为主线，这与普通物理电磁学有着明显的差异。
从电磁学到电动力学的学习，在思维方式上应有较大的转变，这对初学理论物理的学生是一难点。
2.电动力学理论性强，全部规律高度地概括为几个数学方程式，数学不仅是描述概念、规律以及物理现象、过程的语言，同时也是进行物理思维和逻辑推理，深入挖掘物理内容的工具，熟练运用数学工具的能力尤为重要，也是一个难点。
五、课程教学方法与教学手段
讲授式
六、课程教学内容
第一章电磁现象的普遍规律（14 学时)
1．教学内容
(1)电荷和电场；
(2)电流和磁场；
(3)麦克斯韦方程组；
(4)介质的电磁性质；
(5)电磁场的边值关系；
(6)电磁场的能量；
2．重、难点提示
(1)重点在麦克斯韦方程组、电磁场能量守恒定律及边值关系；
(2)本章所列习题课时数较多，可抽出一定时数复习和介绍本课程所用的数学工具；
第二章静电场(12 学时)
1．教学内容
(1)静电场的势及其微分方程；
(2)静电场的唯一性定理；
(3)分离变量法；
(4)电像法；
(5)电多级矩；
2．重、难点提示
(1)静电场的势及其微分方程；
(2)静电问题的分离变量法和电像法、电偶极子的场及其与外场的相互作用；
第三章静磁场(4 学时)
1．教学内容
(1)矢势及其微分方程；
(2)磁偶极矩；
2．重、难点提示
(1)本章的重点是静磁场的矢势及其微分方程、磁偶极子及其与外磁场的相互作用；
第四章电磁波的传播（6 学时)
1．教学内容
(1)平面电磁波在介质中的传播平面电磁波平面电磁波在均匀介质中的传播；
(2)电磁波在导体中的传播；
(3)电磁波在波导管内的传播；
2．重、难点提示
(1)波导中的电磁波宜先分析场分布的物理图像，然后再作数学推导；
第五章电磁波的辐射(6 学时)
1．教学内容
(1)迅变电磁场的势；
(2)电偶极辐射；
2．重、难点提示
(1)本章的重点在电磁场的势和电偶极辐射；
第六章狭义相对论(14 学时)
1．教学内容
(1)狭义相对论的实验基础；
(2)狭义相对论的基本原理；
(3)狭义相对论的时空理论；
(4)相对论理论的四维形式；
(5)电动力学的四维协变形式；
(6)相对论力学；
2．重、难点提示
(1)狭义相对论的实验基础以迈克尔逊一莫雷实验为主，适当介绍一些近年新做的实验；
(2)本章的重点在狭义相对论的基本原理、洛仑兹变换、相对论的时空理论、速度变换式、质能关系式、电磁场的变换公式等；
(3)相对论力学的重点在四维动量、物体总能量、静止能量和能量-动量关系式；
七、学时分配
八、课程考核方式
1.考核方式：
笔试；闭卷
2.成绩构成
期末考试成绩+平时成绩
九、选用教材和参考书目
［1］《电动力学》（3版），郭硕鸿编，高等教育出版社，2008；
［2］《电动力学》（3版），罗春荣编，:西安交通大学出版社，2000；
［3］《电动力学教学指导》（2版），宋福编，西安交通大学出版社，2000。
［4］《电动力学》（2版），蔡圣善编，复旦大学出版社，1986；
［5］《经典电动力学》（3版），杰克逊编，高等教育出版社，2004；［6］《电动力学（第3版）学习辅导书》（1版），黄迺本编，高等教育出版社，2009；
［7］《电动力学导论（翻译版原书第3版）》（1版），格里菲斯编，机械工业出版社，2014。