大学物理(先修课)-电磁学(2017春)

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    随堂模式课程一般为每学期一轮次,课程每周更新,作业、考试有截止时间,由课程提供方老师、助教指导,课程完结,成绩由老师确认后,统一发放证书。

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来自于: 清华大学 | 分类: 大学先修课(84)

课程描述

大学物理先修课(电磁学) 是为对物理感兴趣、学有余力、有矢量和微积分基础的优秀高中生开设的大学电磁学先修教程。包括静电场、静磁场、电磁感应、电磁波以及电场和磁场与物质的相互作用。课程约需30学时,安排在10周内完成。

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课程简介

        大学物理先修课(电磁学)是为具有扎实的数理基础、对物理感兴趣、学有余力的优秀高中生开设的电磁学先修课程,它包括静电场、静电场中的导体和电介质、恒定电流、静磁场和静磁场中的磁介质、电磁感应、麦克斯韦方程组和电磁波等内容,预计30学时。

        本课程以合理说明或推论的方式,辅助以课堂演示实验,简单明了地给出物理学的基本规律。以此为基础认识和理解自然现象,并学习解决实际问题的物理方法。作为MOOC课程,我们把内容分解成10分钟左右视频为基础的很多片断,每个片断包含一或两个知识点。

        本教程需要一定的微积分和矢量基础知识,建议高二学生选修。考虑到选课同学的基础不同,我们把内容分成基本内容和扩展内容,打星号的是扩展内容,本课只要求掌握基本内容。

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课程章节

第一章 静电场
引言
1.1 电荷
1.2 库仑定律
1.3 电场和电场强度
1.4 点电荷电场及叠加原理
1.5 电通量和立体角
1.6 静电场的高斯定律的证明*
1.7 高斯定律和电场线
1.8 高斯定律的应用
本周作业
第二章 电势
2.1 静电场的环路定理
2.2 电势和叠加原理
2.3 电势梯度* 和等势面
2.4 电荷系的静电能*和静电场的能量
第三章 静电场中的导体
3.0 物质中的电场
3.1 导体的静电平衡条件
本周作业
3.2 有导体时静电场的计算
3.3 导体壳与静电屏蔽
3.4 电容及电容器
第四章 静电场中的电介质
4.1 电介质对电场的影响
4.2 极化强度
4.3 极化电荷
本周作业
4.4 极化规律
4.5 电位移矢量
4.6 有介质时静电场能量
第五章 恒定电流
5.1 电流密度
5.2 稳恒电流和稳恒电场
5.3 电动势
5.4 欧姆定律
本周作业
5.5 电流微观图像
5.6 电容器的充放电*
第六章 静磁场
6.1 电流磁效应
6.2 磁场和磁感应强度
6.3 毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律
6.4 磁场高斯定理
6.5 安培环路定理及其应用
本周作业
第七章 磁力
7.1 安培力和霍尔效应
7.2 霍尔效应
7.3 安培力
7.4 载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩
本周作业
第八章 磁场中的磁介质
8.1 磁场和磁介质之间的相互作用
8.2 原子磁矩
8.3 磁介质的磁化
8.4 磁化电流
本周作业
8.5 有磁介质时磁场的规律
8.6 磁场的界面关系
8.7 铁磁性材料
第九章 电磁感应
9.1 法拉第电磁感应定律
9.2 电磁感应定律和磁通连续定理的普适性
9.3 动生电动势
9.4 感生电动势和感生电场假设
9.5 涡电流*
9.6 互感
9.7 自感
本周作业
9.8 电阻-电感电路的暂态过程*
9.9 磁场的能量
9.10 磁场和电场的相对性
第十章 麦克斯韦方程组和电磁波
10.1 位移电流假设
10.2 麦克斯韦方程组
10.3 电磁波
10.4 玻印亭矢量*
10.5 电磁波的动量*
10.6 光压*
本周作业
线下考试通知
线下考试通知

授课教师

  • 安宇清华大学 物理系 教授

    安宇,教授,博士生导师。长期从事基础物理教学工作,是清华大学大学物理课程负责人,清华大学教学顾问组专家,2013国家精品资源共享课清华大学大学物理课程团队负责人。2000年获清华大学青年教师优秀教学奖,2013年获北京市教学名师奖。发表研究论文50多篇,在声空化领域的国际会议上多次做邀请报告。

  • 张留碗清华大学 物理系 教授

    张留碗,博士,教授,博士生导师,清华大学实验物理教学示范中心主任。研究方向为凝聚态物理,2000-2002年赴美国德州大学奥斯汀分校物理系访学,曾获评为教育部新世纪优秀人才。在Science,Appl. Phys. Lett., Phys. Rev. B 等杂志上发表文章50余篇。主讲大学物理。北京市物理学会副秘书长,《物理实验》杂志编委,中国高校实验物理教学研究会 副理事长

  • 陈信义清华大学 物理系 教授

    陈信义,博士,教授,主讲大学物理(128学时)、物理学导论(80学时)和量子力学(64学时)等课程,2011年退休。曾获第四届高等学校教学名师奖(2008年),国家级教学成果二等奖(2001年),北京市高等教育教学成果一等奖(2001年)和二等奖(2013年)等。主编教材《大学物理教程(第2版)》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,北京高等教育精品教材。研究方向为核物理,曾在美国Brookhaven国家实验室访问研究两年。现任北京物理学会常务理事,北京高校物理教学研究会秘书长

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