电磁学总结论文

麦克斯韦是19世纪伟大的英国物理学家、数学家。1831年11月13日生于苏格兰的爱丁堡，自幼聪颖，父亲是个知识渊博的律师，使麦克斯韦从小受到良好的教育。10岁时进入爱丁堡中学学习14岁就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文，已显露出出众的才华。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理。1850年转入剑桥大学三一学院数学系学习，1854年以第二名的成绩获史密斯奖学金，毕业留校任职两年。1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。1860年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授。1861年选为伦敦皇家学会会员。1865年春辞去教职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果，完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》，并于1873年出版，1871年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学教授，负责筹建著名的卡文迪什实验室，1874年建成后担任这个实验室的第一任主任，直到1879年11月5日在剑桥逝世。麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学，在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后，坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望，决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。他在前人成就的基础上，对整个电磁现象作了系统、全面的研究，凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文：《论法拉第的力线》（1855年12 月至1856年2月）；《论物理的力线》（1861至1862年）；《电磁场的动力学理论》（1864年12月8日）。对前人和他自己的工作进行了综合概括，将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来，经后人整理和改写，成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。据此，1865年他预言了电磁波的存在，电磁波只可能是横波，并计算了电磁波的传播速度等于光速，同时得出结论：光是电磁波的一种形式，揭示了光现象和电磁现象之间的联系。1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。麦克斯韦于1873年出版了科学名著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献，他是气体动理论的创始人之一。1859年他首次用统计规律得出麦克斯韦速度分布律，从而找到了由微观两求统计平均值的更确切的途径。1866年他给出了分子按速度的分布函数的新推导方法，这种方法是以分析正向和反向碰撞为基础的。他引入了驰豫时间的概念，发展了一般形式的输运理论，并把它应用于扩散、热传导和气体内摩擦过程。1867年引入了“统计力学”这个术语。麦克斯韦是运用数学工具分析物理问题和精确地表述科学思想的大师，他非常重视实验，由他负责建立起来的卡文迪什实验室，在他和以后几位主任的领导下，发展成为举世闻名的学术中心之一。他善于从实验出发，经过敏锐的观察思考，应用娴熟的数学技巧，从缜密的分析和推理，大胆地提出有实验基础的假设，建立新的理论，再使理论及其预言的结论接受实验检验，逐渐完善，形成系统、完整的理论。特别是汤姆孙W卓有成效地运用类比的方法使麦克斯韦深受启示，使他成为建立各种模型来类比研究不同物理现象的能手。在他的电磁场理论的三篇论文中多次使用了类比研究方法，寻找到了不同现象之间的联系，从而逐步揭示了科学真理。麦克斯韦严谨的科学态度和科学研究方法是人类极其宝贵的精神财富。

去看《电磁学/21世纪高等院校教材》例子：用微分方程的严格解,讨论带电粒子在均匀磁场中的运动轨迹,得出带电粒子在均匀磁场中的运动轨迹是螺旋线的结论,目的是加深带电粒子在磁场中运动问题的理解.电磁学课程建设研究与教学方案设计Ι教学目标（教学内容、教学要求、课程组织形式）电磁学是一门研究电磁相互作用基本规律的基础课，电磁相互作用是自然界中一种基本的相互作用，电磁相互作用对原子和分子的结构起着关键作用，因而在很大程度上决定着各种物质的物理性质与化学性质。带电粒子因受电磁作用在各种特定条件下的运动形成了电路学、电工学、无线电电子学、等离子体物理学和磁流体力学等技术学科和新学科，并在此基础上诞生了许多新的应用学科和工程学科。光是电磁波的证实，使电磁学成为光的电磁理论的基础。电磁学是经典物理的重要组成部分，与近代物理的许多领域有着密切的联系，是学习近代物理不可缺少的基础。近代物理获得的许多新成果，要用于技术，转化成生产力，也不能没有电磁学的辅助。因此，电磁学是物理专业的一门重要的基础课。电磁学是普通物理中的一门课程，应保持普通物理的特点，要重视现象的观察、实验及对实验结果的分析，帮助学生透过现象看到事物的本质，从感性认识上升到理性认识，要通过对特殊条件下的电磁现象、实验定律的分析和归纳，总结出电磁学的普遍规律-----电磁场的麦克斯韦方程组。物理与教学是不可分割地联系着的，在电磁学中表现尤为突出。高等数学是求解电磁学问题的重要工具也是总结、概括和表述电磁学规律不可缺少的手段，在电磁学教学过程中、不应回避使用高等数学，而且要帮助和引导学生学会使用高等数学，把“物”与“理”密切结合发挥相辅相成的作用。作为基础课，电磁学应致力于对基本概念、基本规律阐述的正确、严格，对某些难点作较较详细的分析和深入的讨论，但也要注意因条件的改变、物理学的发展，某些概念可能有的拓宽和演变，并让学生在学习之后有回味，有进出口一步思考的余地。要充分利用电磁学与物理学近代新发展的某些问题的联系，寻找“窗口”介绍与电磁学有关的物理学和其他自然科学的新发展，诱发学生对研究和探讨新问题的兴趣；要充分利用电磁学与工程、技术学科的密切关系，寻找适合的延伸点，介绍电磁学在工程技术中的某些重要应用，培养学生把科学技术转化为生产力的兴趣。要使学生了解一点电磁学定律建立的某些历史以及有价值的背景资料，以便从历史中获得教益，学习科学方法，提高科学素养，学习历史唯物主义与辩证唯物主义的基本观点。从现象到本质，从特殊到一般，最终建立电磁场的基本方程是整个电磁学的一条主线，但对主线以外的某些支线和支节，也应放在足够重视的地位，例如，各种材料的电磁学的特性以及有关应用，电路与某些重要仪器的原理。学习这些内容，不仅为学生提供许多丰富的生动的电磁知识，对提高学生把理论用于实际的能力也非常有利。要重视演示实验，电视录象，计算机辅助教学等各种现代化教学手段，以提高电磁学课的效率，提高学生学习的积极性，要注意因材施教，教学要求不宜强求一律，一刀切，要鼓励学生在原有基础上不断提高。绪论主要内容电磁学的基本内容，电磁学与其他学科、工程技术学科的关系，电磁学在物理专业教学中的地位与作用。电磁学的发展简史，本课程的教学组织和安排，参考书目介绍。真空中静电学的基本规律一、主要内容物质的电结构、电荷守恒、库仑定律、电场、电场强度、电的叠加、静电场的环流、环路定理、电势与电势差、场强与电势的微分关系、静电场的高斯定理、静电能。二、教学要求1．演示或介绍一些典型的静电现象和近代物理中的某些实例，使学生对电荷的基本特性和自然界只存在两类电荷、电荷具有守恒性、电荷是量子的等有一定的了解，对分数电荷、夸克等问题也可作适当的介绍。2．库仑定律是静电学的基础，也是电磁理论的基本实验定律之一，应使学生在中学物理的基础上提高和加深对此定律的认识：库仑定律是关于静止点电荷之间的相互作用规律，静止是相对观测者所在的参考系而言的；在静电学中；库仑定律已作推广，静止电荷对运动电荷的作用也服从库仑定律，但反过来则不对，这是实验事实的概括；静电力是有心力，具有球对称分布，又满足平方反比例定律是静电力的两个重要特性。此外，应使学生了解一点建立库仑定律的历史过程，验证平方反比律的重要实验，平方反比的深刻含义。3．根据叠加原理，计算不同电荷分布的场强与电势，是学生进入大学后第一次较多的应用积分求解物理问题，教会学生使用微积分，也是静电教学过程中的一个基本要求。其中包括坐标的选择，积分元的选择，变数代换，上下限的取值以及对称性的利用等。4、要准确阐明高斯定理的含义，通过高斯曲面的电通量只决定于曲面内的电荷与高斯定理求得的场强是否决定于高斯曲面内的电荷分布是两个不同的概念。5、电偶极子是一个重要而又简单的电荷系统，要从电偶极子激发电场与受电场作用两方面了解偶极子的特性，为建立电介质的极化模型作好必要的准备。6、使学生子解库仑定律与静电场的基本方程----高斯定理和环路定理的联系。7、子解点电荷系的相互作用的表示式与电荷连续分布带电系统的静电能的表示式的含义的不同。三、课程组织形式1.安排一至三次习题课，帮助学生掌握场强与电势的计算。2.指导学生学习课外阅读资料。(1)关于库仑定律建立的历史资料。(2)平方反比律精确验证的资料。(3)历年来关于高斯定理与库仑定律等价性讨论的文献资料。3.组织一次课堂讨论或小组讨论。关于高斯定理的含义及其与库仑定律的等价性问题的讨论。静电场与导体一、主要内容导体在静电场达到静电平衡的条件，导体的静电现象、有关应用及其解释：关于导体上的电荷分布间题、导体表面附近的场强、尖端放电、静电屏蔽、范德格拉夫起电机。静电场对导体的作用力、静电场的唯一性定理。“电容及电容器，电容器的储能。导体系的静电能、静电场的能量。二、教学要求1．在观察各种与导体有关的静电现象的基础上，引导学生利用已有知识和静电学的基本规律以及导体的特征分析和解释所观察到的现象。要准确恰当地利用电力线、等势面等辅助概念作为分析的手段，能鉴别由于不准确应用电力线概念所造成的谬误。2．静电场的唯一性定理可只作介绍，不作证明，也可采用定性、半定量的方法作适当论证。介绍唯一性定理的目的是帮助学生确信在分析和讨论中所得出的结论的正确性与唯一性。3.鉴于中学物理已把电容器的串、并联删除，在电磁学中，使学生掌握电容器的串并联及有关知识，应予以一定的重视。4．可适当介绍相互作用能和固有能问题。5．可介绍从能量求力的问题。三、课程组织形式导体的静电现象丰富生动，为学生提供了一个把所学知识应用于实际的场所，通过实验应用，进一步加强对基本概念、基本规律的理解。这部分内容可在观察实验现象（演示实验），学生自己进行实验（自己进行演示实验），观察电视录像、电影的基础上进行讨论。然后总结，以达到进一步提高学生的分析能力、表达能力，培养学生研究实际问题的兴趣，提高学生科学素养的目的。1．组织学生观察或进行下列实验（亦可根据条件选择其中一部分）（1）感应起电，带电体对绝缘金属小球、介质小球的作用。（2）尖端放电现象，电风、电风与正负极性的关系。（3）范德格拉夫静电起电器人体带电。（4）关于利用金箔验电器测量电势差和电量问题的讨论和实验验证。（5）静电屏蔽，模拟高压带电作业。（6）静电起水机（威姆胡斯静起电机）及其工作原理。（7）滴水起电机及其原理。在此基础上进行讲座讨论和总结。2．选择若干典型习题，让学生进行“讲解习题”，结合讲解讨论，改变学生解题仅为得答案的不良习惯。3.以改变容器极板之间的距离为例，讨论在保持电压恒定及保持电量恒定的条件下电量、电势差、场强，电容，电能，以及受力情况的变化。4.察高压作业的实况录像或电影。5.察静电加速器的电视录像，静电加器的实物全景、内部结构、内部结构分析、实际构向原理图的过渡。6.组织讲座，国内外静电加速器的现状以及利用静电加速器所进行的研究工作与技术开发工作介绍。静电场与电介质一．主要内容电介质的极化、极化强度与极化电荷，介质中的场强，介质中的高斯定理、电位移矢量。介质中静电场的基本方程，边界条件，介质中的静电能，压电体，驻极体及介电料的发展与应用。二、教学要求1．从电介质在电场作用下对电场产生影响的简单实验事实出发，通过分析电介质的微观结构，建立介质极化的偶极子模型，最后把极化介质对电场的影响归结为在介质的表面上或介质体内出现等效电荷——极化电荷分布，并从定性分析进入定量分析。这种分析与处理问题的方法，学生以前是没有接触过的，要使学生体会到从现象深入本质，建立理论的过程中模型的作用，从定性分析进入定量分析的过程中，数学工具的作用。2．要求学生能从极化电荷分布和介质中的高斯定理两方面计算某些对称性较强的问题的电场分布。3．在研究介质中的场强时，引入电位移矢量是相当巧妙的，应使学生准确理解电位移矢量口的物理含义，要从物理上去理解电位移矢量对封闭曲面的通量与介质无关跟电位移矢量是否与介质无关是两个不同的概念，前音是普遍的，后者是有条件的。4．要使学生从物理图像上理解下和口的边界条件，特别是关于在两侧不同介质的交界面上，电场强度的切向分量连续而法向分量不连续的原因。5．关于介质中场强的定义和介质中电场能的定义问题，可根据不同情况作不同深度的解释，使学生理解介质中电场的能量密度为寺1/2D。E的意义。6．各向异性介质，非线性介质的极化问题可作简单介绍，并介绍其有关应用。三、课程组织形式1．这部分内容，学生比较陌生，中学物理中没有这方面的基础。而掌握好这部分内容，在以后学磁介质中的磁场就比较容易了。在教学中，除了通过课堂讲授使学生正面接受所学知识外，还应通过讨论、习题、辨别正误等环节，使学生进一步领会所学内容，加深理解。2．组织课堂讨论或小组讨论，使学生进一步了解自由电荷单独激发的电场EF，极化电荷单独激发的电场ED，存在介质后的总场E=EF+ED，极化强度P、电位移矢量D、D＝ε0E＋P各量，各关系式的意义，让不同程度的学生达到不同程度的提高。讨论问题有：（1）在保持电压不变和电量不变的条件下，把均匀电介质插入平行板电容器的前后，上述各量的变化和相互联系、场量和场源的关系。（2）从场方程和边界条件出发，讨论上述各量的区别与联系。3．关于介质中电场的能量问题，在普通物理电磁学中不可能作深入的讨论，但可通通过在保持电压不变和保持电量不变的条件下，把均匀电介质充满电容器的过程中的功能关系，场能的变化，使学生对场能的理解深化。稳恒电流一、主要内容电流强度与电流密度，电流的连续性方程、稳恒电流的闭合性，欧姆定律及其微分形式，电流的功、焦耳定律，稳恒电流场，电阻与温度的关系，超电导性，金属经典电子论、半导体、导体与绝缘体、电动势与全电路的欧姆定律，化学电池、温差电池与温差电效应。一段含源电路的欧姆定律、基尔霍夫方程，戴维宁定理。二、教学要求1．欧姆定理作为一个实验定律，学生在中学阶段已比较熟悉，在本课程中，可从场与流的关系，说明导体中电流的形成及达到稳恒的过程，从而说明电流达到稳恒后电流密度j与电场强度E应满足的条件，并把电阻的定义拓宽到广延导体的情形。2.介绍经典的导电机制后，可对欧姆定律微分形式成立的条件作一说明；在讲经典电子论的困难之后，可就导体、绝缘体、半导体机制的量子理论作适当的介绍。3.讨论电动势及全电路的欧姆定律时，应同时指出静态电场在稳恒电流中的作用。4.化学电池，温差电效应不仅为学生提供一种具体的非静电起源的电场分布，使电动势的概念具体化，而且可介绍某些应用和新发展，以丰富学生的实际知识。5.鉴于中学物理的教学内容已有较大的调整。有关电桥、电位差计、电流表、电压表、欧姆表的原理已先后从中学物理中删除。故在稳恒电流的教学中，上述内容以及有关应用，应有适当的地位。三、课程组织方式这部分内容的材料不少，但比较容易学，中学的基础也比较好。故课堂讲授时间可适当减少，要求学生自学的比例可适当增大，可先让学生进行自学，根据自学中的问题重点讲解若干课题，如场与路的关系等。稳恒电流的磁场一、主要内容基本磁现象。电流间的相互作用，安培定律、磁感应强度、毕奥—沙伐尔定律、安培回路定理与磁场的高斯定理、稳恒电流磁场的基本方程，边界条件。矢势，洛仑兹力，回旋加速器，质谱仪，霍尔效应，运动电荷的磁场。二、教学要求1．在观察、介绍一些典型磁现象的基础上,总结出磁体、电流和运动电荷周隅空间存在磁场，磁场对处在场内的其它磁体、电流和运动电荷有力作用两个结论。2．适当介绍安培在实验基础上建立电流相互作用的安培定律的历史，在这基础上给出电流元之间相互作用的安培走律。讨论安培定律的意义。使学生建立矢量积的空间图象。3．掌握根据叠加原理和毕奥--沙伐尔定律计算某些通电回路和可视作线电流的电流系的磁场的方法。4．讨论磁场的高斯定理时，可就自然界不存在磁荷与磁单极问题作些说明。并可介绍存在磁单极在理论上的重要性。当代探索磁单极的实验和结果。5．要准确阐明安培环路定理的含义，要弄清磁场的环流只决定于被圈围的电流与磁场本身是否仅决定于被圈围的电流的异同。6。矢势A是一个重要的物理量，在电磁学中是否引人矢势。可根据实际情况而定，可结合长螺线客，讨论管内外磁感应强度与矢势的分布，并介绍有关矢势的重要意义，A-B效应等。三、课程组织方式1．与静电场对比进行教学，掌握稳恒电流的磁场与静电场的区别。2．组织学生学习有关资料，就安培力与洛仑兹力的关系问题通过自学研究，写出心得体会，进行交流。3．可观看有关回旋加速器的电视录像，从外形、内部结构，一直抽象成基本原理图。4．可举办介绍国内外回转加速器的状况以及利用回旋加速器所进行的科学研究与技术开发工作讲座。静磁场与磁介质一、主要内容介质的磁化，顺磁性与抗磁性，磁化强度，磁化电流，介质中的磁场，介质中的安培环路定理，磁场强度，介质中稳恒磁场的基本方程，边界条件。铁磁性与铁磁材料，假想磁荷，磁路定理。二、教学要求1．说明各种物体在宏观上表现出的磁性是构成物体的原子或分子内部具有磁性的反映。通过介绍电子的磁矩、原子或分子的磁矩定性说明物质磁性的起源，并对物质的顺磁性和抗磁性做出解释。要让学生知道，由于物质的微观结构及其内部的运动规律服从量子力学，只有量子理论才可能对物质的磁性作出准确的解释。2．介绍介质磁化的分子电流，分子磁矩模型。从而把磁化介质对磁场的影响归结为介质内部或表面上出现等效电流一磁化电流分布。3．要准确说明介质中安培环路定理的含义。要求学生能从电流分布与安培环路定理两方面求解某些对称性较强的有介质存在的磁场分布问题。4．要正确理解传导电流激发的磁场Bc，磁化电流激发的磁场Bm和总磁场B=BC+Bm以及磁化强度M，磁场强度H=，各量、各关系式的意义和相互联系与区别。5．铁磁性的重点是其宏观特性及其应用。由于铁磁材料M~B关系呈现非线性。而且有饱和现象和磁滞效应，H和B不成正比关系，要使学生了解存在铁磁材料和永久磁性时的磁场计算问题。确切理解铁磁材料的磁化率与相对磁导率的定义问题，以及磁场强度H这个辅量在磁学中的特殊作用。三、课程组织方式1．通过与介质的静电场对比进行教学，找出它们的异同，分析其原因。2．组织课堂讨论或小组讨论，要求学生定性的、半定量的分析细而长的永磁棒，短而粗的永磁棒内外空间的B与H的分布情况，分别从分子电流的观点，假想磁荷的观点用场的基本方程、边界条件等加以说明。在讨论的基础上进行总结。3．对部分学有余力的学生，可分别从分子电流的观点，假想磁荷的观点与静电场进行一一对比，列出各异同的关系式，写出读书报告。4．组织一次讲座，介绍现代磁学、磁性材料研究与应用的状况。运动电荷的电场与磁场一、主要内容相对论与电磁学。匀速运动的点电荷对静止检测电荷的作用力。匀速运动的点电荷的电场。匀速运动的点电荷的磁场。具有线分布的运动电荷的电场与磁场。电场与磁场的变换公式。二、教学要求1．指出电磁学的基本原理与狭义相对论是一致的。电磁学的理论建立在狭义相对论之前，但狭义相对论并不要求改变电磁学的方程式从相对论的观点分析某些电磁现象，是使学生对电磁现象获得某些新的认识，并从另一角度揭露电现象与磁现象的内在联系和相互转化。但也要注意不使学生误解，以为只要有了洛仑兹力变换和库仑定律，电磁学的某本方程式就都可以导出。2．以电荷的相对论不变性，电场对检测电荷的作用力与检测电荷的运动状态无关为基本出发点，利用坐标的洛仑兹变换，库仑定律和力的相对论变换公式，求出运动的点电荷对静止的检测电荷的作用力，从而求出匀速运动点电荷的电场。3．讨论匀速运动点电荷的电场的性质，并与静电场比较。4．从运动检测电荷受到的作用力中与其速度有关部分定义磁场，从而求出匀速运动的点电荷产生的磁场。5．电荷具有相对论不变性，但电荷密度与参考系有关。使学生了解电中性的长直导线中通有稳恒电流产生的磁效应，相对另一惯性系则为一种电效应。这种电效应是导线中的正负电荷分布受到不同洛仑兹收缩所引起的，从而进一步揭示电与磁的相对性，在这基础上，通过分布在无限大带电平行板上的电荷密度与电流密度的变换，介绍电场与磁场的变换公式。三、课程组织方式1．根据力学中是否讲过狭义相对论与学生的实际情况，决定这部分内容的取舍。2．可先复习狭义相对论的某些基本结论，如长度收缩、时间膨胀，洛仑兹变换，速度、力的相对论变换等。电磁感应一、主要内容电磁感应现象与电磁感应定律。动生电动势与感生电动势，感应电场及其性质，涡电流。从参考系的变换看动生电动势与感生电动势。互感与自感，电路中的暂态过程，磁场的磁能，超导体的基本电磁特性。二、教学要求1．在介绍法拉弟研究电磁感应的历史过程，观察典型的电磁感应现象的基础上，把法拉弟的实验结果、楞次定律结合。总结出法拉弟电磁感应定律。2．说明从非静电起源的作用看，动生电动势与感生电动势是不同的，但都服从同一规律。当磁场稳定不变时，导体相对观察者运动产生的动生电动势，从相对导体静止的观察者看产生磁场的通电线圈或磁铁相对观察看运动，从而引起空问磁场分布随时间变化，因而是感生电动势，两种电磁感应现象的界限通过坐标变换可消除，但也要使学生知道，并非所有的磁场变化产生的电磁感应现象都可通过坐标变换转化成运动导体的感应现象。3．要使学生从感应电场满足的场方程式去理解感应电场与静止电场在性质上的不同。4．自感、互感与磁通的匝链数、感应电动势、磁能都有联系。学生应从不同的联系去理解自感系数，互感系数的意义，井掌握相应的计算自感系数和互感系数的方法以及两个线圈联接后的等效自感系数的计算问题。5．暂态过程是求解可变电流的电路方程的过程。学生要把数学运算与物理情景结合起来加以理解。而且明白，似稳条件是导出电路方程的依据，要弄清似稳条件的含义。6．超导的基本电磁特性，包括零电阻特性、临界磁场效应和完全抗磁性即迈斯诺效应等，要使学生了解零电阻性与完全抗磁性是两个独立的特性。具有零电阻特性的理想导体，并不一定具有完全抗磁性。三、课程组织方式1．把理论分析与实验现象的观察结合起来进行教学。2．组织课堂讨论或小组讨论，关于两个线圈串联和并联后的等效自感问题。通过对得到的不同结果的讨论，要求学生总结出一些规律性的东西。如有关互感是否有正负的问题，同名端和异名端问题等。3．组织部分优秀学生，自学有关参考资料。从相对沦的变换，分析并计算场源与导体作相对运动所产生的感应电动势。（1）导体杆在匀速磁场中运动的感应现象：（2）磁铁与闭合导线回路的相对运动产生的感应现象。（3）长直通电导线与矩形线框的相对运动产生的感应现象，写出小论文。4．组织关于超导发展与应用状况的科学报告。交流电路一、主要内容简谐交流电的产生与表示方法。R，L、C三个理想元件在交流电路中的作用，似稳条件与集中元件，RLC串联电路与并联电路，基尔霍夫方程，交流电路的功率，功率因数，谐振电路与品质因数，变压器，三相交流电。二、教学要求1．能用振幅矢量，复数两种方法表示简谐交流电。2．要求学生从对电流、电压有效值（或峰值）的关系，对电流，电压的位相差以及电路上的能量转换或消耗各个方面去了解和掌握理想的电阻、电容和电感在交流电路上的作用，并分别把其作用通过振幅矢量和复数表示出来。3．要说明似稳条件和集中参量这两条件在建立交流电路方程中的作用，在交流电路中，既存在变化的磁场产生的感应电场，也存在电荷分布所激发的电场。在满足似稳条件下，电荷分布产生的电场与同一时刻的电荷分布所对应，犹如一种瞬时静态场。是无旋电场，对这种电场电压的概念仍然有效。这就是交流电路中的电压概念。4．要使学生明白，在似稳条件下，任何时刻。电路上任意两点问的电压等于这两点间各元件上的电压之和。电路中的电流具有闭合性。因此，电压的瞬时值，电流强度的暖时值与直流电当。可按直流的现律写出电压、电流的瞬时值所满足的电路方程。当用振幅矢量表示各瞬时值时。就得到振幅矢量表示的交流电路方程。当用复数表示时，就得到夏数形式的电路方程。5．要求能用振幅矢量和复数两种方法计算交流电路。三、课程组织方式1．这部分内容与实际结合比较密切，可充分发展演示实验的作用。2．三相交流电是关于电工学的一些常识。在实验室中常会看到。可以在观察或学生自己进行演示实验的基础上通过讨论弄清负载的不同连接法中的电流、电压关系、三相四线制中线的作用，三相旋转磁场和异步电动机原理以及单相感应电动机的原理等内容。麦克斯韦方程组、平面电磁波一．主要内容位移电流、麦克斯韦方程组、平面电磁波、平面电磁波的能量、动量、电磁波的产主。二、教学要求1．在首先介绍麦克斯韦建立电磁理论的历史过程，说明位移电流假设的历史作用，总结以前各章所得结论的基础上经过推广，得出电磁场的麦克斯韦方程组。根据学生的具体情况。决定是否把麦克斯韦方程导成微分形式。2．以自由空间中的平面场作为特例，简化麦克斯韦方程组，求得场矢量满足的波动方程，求得电磁波的传播速度，预言平面电磁流的特性。3．采用适当的方式论述幅射电磁波的条件。例如，从点源发射出的电磁波，其能流密度应与离开点源的距离的平方成反比。因而匀速运动的电荷不可能辐射电磁波，电荷加速运动时。电场会出现横向分量等。要使学生知道在经典电磁学中，只有当电荷作加速运动时才能辐射电磁波等。Ⅱ在电磁学教学中培养学生综合素质思考与策略一．电磁学的历史地位和作用电磁现象的发现、电磁定律的确定、电磁场理论的建立、电子的发现以及物质微观电磁结构的揭示、电磁技术的广泛应用等等，在物理学中开辟了一个区别于力学、热学、光学的新领域——电磁学。电磁学的形成和发展使人们对电磁相互作用、物质的电磁性质、各种电磁过程等等的认识有了极大的拓宽和加深。在19世纪Faraday、Maxwell建立的电磁场理论及其实验证实进一步深刻地揭示了电磁作用的机制和本质，证实了场是区别于实物的又一种客观存在，完成了电、磁，光现象的理论大综合，成为物理学史中继Newton力学后又一划时代的伟大贡献。与此同时，在热机应用导致的第一次技术革命之后，电技术的应用迎来了以电气化和无线电通讯为标志的第二次技术革命，对人类的物质生产、技术进步和社会发展带来了难以估量的广泛深刻影响。我们认为，对电磁学历史地位和作用的上述概要认识是十分必要的，它是确定电磁学课程的基础地位并进一步讨论培养科学素养，实现代化的前提和根据。二、电磁学定律教学中科学思维能力的培养电磁学定律是电磁学的基本内容，是建立各种电磁理论的基础。一般说来，从观察现象，提出问题，猜测结果，设计实验并测量，得出定律的主要关系；到定义新物理量，确定定律内容，给出定量公式；进一步判定定律的成立条件，适用范围，精度：乃至最终阐明定律的理论地位，近代发展等等；需要经过漫长的历史时期，涉及广泛的内容。应该说，只有通过全面

去听老师讲和同学的积极发言，我认为这样的学习才是最好的～2. 多思多问，不要知其然而不知其所以然 学习物理关键在于多思考，搞清楚其中的原理。学习物理不是简单的套用公式，进行数字推导;物理重要的是要掌握扎实的基础知识。要对基本物理概念、物理规律清楚弄清本质，明白相关概念和规律之间的联系，明白物理公式定理、定律在什么条件下应用,而不能简单地以做习题对基本概念和基本规律的学习和理解，如果概念不清做题不仅费时间费精力，而且遇到的矛盾或困惑就越多.做习题的目的是为了巩固基本知识，从而达到灵活运用。所以上课时是最重要的时间段，也许你上课不过听了一个小时，也比你可惜啊一个人啃书本强得多～3. 预习和复习是学习物理的必经步骤 与学习任何课程一样，学习大学物理也要牢牢抓住课前预习、课堂听讲、做好笔记、课后复习(包括完成作业)和考前复习这几个主要环节。课前预习就是粗略浏览将要学习的内容，目的在于明确课堂上必须重点解决的问题;课堂听讲就是要学习老师引出物理概念的目的、建立物理模型的思路、描述物理现象的方式、演绎物理原理的程序、解释物理定律的思想、分析物理问题的过程、解决物理问题的方法。在课堂上最重要的是学习物理思想和物理方法，同时以提纲的形式记录老师授课的全过程，重点记录课本上没有的内容和自己觉得重要的东西， 以备查阅。课后复习(包括完成作业)就是所谓的“把书读厚”，既要全面回顾课堂听讲的过程和所学内容，又要凭借记忆和查阅课本，把提纲式课堂笔记补充为详细笔记，并写下自己的思考体会，还要理清知识重点、难点以及解决某类物理问题的步骤和技巧，更要在完成作业的过程中巩固所学知识、解决发现存在的问题。考前复习就是所谓的“把书再读薄”，此时的重点不在于记忆概念、定律和结论，而在于理清课程体系和知识框架、独特的研究方法和思想模式、常见问题的处理流程和技巧、常用的数学知识，当然还要查漏补缺。 以上就是本学期来，我学习物理的心得和体会，当然肯定还有什么不足或者需要补充的地方，而我也会不断总结，边学习边体会，在物理的这片天空下闯出自己的一2/13页块地～篇二:大学物理学习心得体会-787 大学物理学习心得 从初中正是开始学习物理到现在已经接触物理近七年了，这期间对物理这门学科有了一定的认识和了解。同时，我们对如何学好物理也都有自己的方法和心得。 《大学物理》是我们工科必修的一门重要基础课，但由于我们现在所学的《大学物理》涵盖内容广泛，包括力学、热学、量子力学以及相对论，并且对高等数学、线性代数等数学基础要求较高，使得大家对这门课的学习感到很困难。而且《大学物理》并没有像大学英语、计算机基础等基础课一样有相关的水平考试，其考试结果并没有成为大学生就业的参考标准之一，因此没有引起大学生的足够重视。因上述原因，大学物理很难调动学生的学习积极性。 任何一门课程的学习都离不开课堂与课后学习这两个环节。但由大学的教育现状可知，部分人没有认真听课，在课堂上的学习效率比较低下。这个是个人兴趣问题，并不是在短期内能解决的，但我们十分有必要提高我们的听课效率。那么如何达到高效呢,我们听课的时候要围绕着老师的思路，跟着老师的问题提示思考，同时又能提出一些自己不太明白的问题。对于老师的一些分析，课本上没有的，及时提笔注释在书上相应的空白地方，便于自己看书时理解。 课堂上认真听讲，课后，我们在完成作业之前应该先仔细看书回顾一下课堂内容，再结合例题加深理解，然后动笔做作业。同时，在课后复习时，我们应注意几个问题，首先就是基本概念、基本公式的学习，这个直接看课本就行了，但要注意公式的推导过程和应用范围， 最好就是把重要公式自己推导一次加深印象。然后就是做题巩固记忆，先看一下例题还是有好处的，即使有不少例题很简单，但都是经典题目，虽然不难但基本体现了课本知识的应用。做适量课外的题目对加深公示的理解也有很大的帮助。遇到不懂的题目可以在课下的时候问一下老师，同时我觉得与同学交流一下也有很好的效果，可以知道别人的思路与自己有何不同，进而比较各种方法的优缺点，达到双赢的效果。除此之外，我认为可以借助一些其他教材或辅导资料来扩展我们的视野，不同的教材分析3/13页问题的角度可能不同，而且有些教材可能更符合我们的思维方式，便于我们加深对原理的理解。 课堂把握重点与细节，课后下功夫通过各种途径来巩固加深理解。与此同时，提高学习大学物理的兴趣是很重要的。大学物理是一门实验学科，多看一下实验不但对相关概念有更多感性认知，而且还能提高对物理学习的兴趣和热情。虽然由于实验条件的限制，不可能在课堂上看到实验，但我们可以充分地利用网络资源，了解一下实验过程和结果。了解一下物理学史和最新物理的成果也能提高我们的兴趣。 要学好大学物理，还要培养用高等数学来思考、处理物理问题的能力。如果硬要把中学物理和大学物理做一个比较的话，我要说，中学解决“恒”的问题，如物体在恒力作用下的运动，恒力的功等等;大学物理处理“变”的问题，如变力的冲量，变力的功等等。从数学角度来说，中学物理使用初等数学解题，而大学物理趋向于用高等数学解题。不少学生不适应这种变化，还停留在原来的认识水平上。他 们只习惯于把中学的思维、方法生搬硬套到新的物理情境中，不善于变换认识角度，不善于改变解决问题的方式。尽管老师反复强调，但仍有不少同学仍按照原来的思路去分析、处理问题，这时思维定势带来的消极影响，给物理学习带来了障碍。数学不仅是一种计算工具，更是对物理现象进行抽象、概括的表现手段。在大学物理中，许多概念和规律都是用高等数学的形式表达出来的。 我们还要调整好我们的学习态度，积极进取，不要松懈。从我们的学习状态等非智力因素看，许多同学进入大学后往往有松一口气的想法，甚至高呼60分万岁，加之对大学物理与中学物理的质的飞跃认识不足，一旦觉醒过来，已经欠账太多，尽管有的同学加倍弥补，也收效甚微，他们会因心理平衡受到破坏而是去学习的信心。有的同学有一个模糊的认识，就凭我中学物理的水平，大学马虎一点，及格总不成问题，就放松了对自己的要求。结果怎样,期末考试不及格，补考还是不及格。 思想上不重视，主观上不努力，上课不认真听讲，课后抄作业之风盛行。像这样，想学好大学物理是不可能的，想及格都难。 总的来说，要学好大学物理也不是一件难事，我们只要做好三件事:一是认真读书，高清物理概念。如三大守恒定律的条件和应用，高4/13页斯定理、安培环路定理的意义等等。二是认真做好习题。课本上的习题都是精心设计的，它可以帮助你理解、掌握所学内容。三是多阅读相关辅导资料，尤其是《大学物理学习指导》，该书内容全面，信息量大，题目典型，它是我们的良师益友。在这本书上花点时间，你是不会后悔的。四是心态上积极进取，不松不懈，严格要求自己，在思想上给与足够的重视。 以上基本是我在大学物理学习过程中的心得体会。篇三:大学物理学习感想 班级:姓名:学号:转眼之间，已经学习大学物理这门课将近一年的时间了，回首这一年的学习经历，感触颇多。 对于我们这些理工科的大学生来讲,物理不是一门陌生的课程,我们从初中开始接触物理知识，高中又学了三年的物理,这可能有助于大学物理的教学,因为我们已具有一定的物理基础知识,也可能不利于大学物理的学习,因为大学物理和中学物理在教学方法、学习方法等各方面有许多不同,我们已习惯于中学物理的教学方法和学习方法,已经形成了一定的思维定势，将对大学物理的教学和学习带来负面影响。 在高中时候，物理的学习更多的的是为了做题，很多题目有自己固定的解题步骤、方法，往往我们可以以一概全，掌握一个问题从而掌握一系列的问题，很多时候我们不用有什么想法，只是单纯的代入公式中就可以把题目解出来，稍微难点的题目也只是有点技巧性的思路或者计算方法，从这些学习中很难学习到思想性的东西，高中物理老师的教学方式就是让同学们很好的掌握解决各种物理问题的同一方法，锻炼同学们更有速率和效率的解决问题。 而在步入大学物理的学习后，我发现大学物理和高中物理有着很大意义上的差异，大学物理老师的教学更大程度上是对学生的引导，由于课时比较少无法更加详细的展开讲解，所以老师更多的是物理思想、物理方法的介绍，更多的问题留给我们自己在课下自己

电磁学是物理学的一个分支。电学与磁学领域有著紧密关系，广义的电磁学可以说是包含电学和磁学，但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。 主要研究电磁波，电磁场以及有关电荷，带电物体的动力学等等。电磁学或称电动力学或经典电动力学。之所以称为经典，是因为它不包括现代的量子电动力学的内容。电动力学这样一个术语使用并不是非常严格，有时它也用来指电磁学中去除了静电学、静磁学后剩下的部分，是指电磁学与力学结合的部分。这个部分处理电磁场对带电粒子的力学影响。电磁学的基本理论由19世纪的许多物理学家发展起来，麦克斯韦方程组通过一组方程统一了所有的这些工作，并且揭示出了光作为电磁波的本质。电磁学的基本方程式为麦克斯韦方程组，此方程组在经典力学的相对运动转换（伽利略变换）下形式会变，在伽里略变换下，光速在不同惯性座标下会不同。保持麦克斯韦方程组形式不变的变换为洛伦兹变换，在此变换下，不同惯性座标下光速恒定。二十世纪初迈克耳孙-莫雷实验支持光速不变，光速不变亦成为爱因斯坦的狭义相对论的基石。取而代之，洛伦兹变换亦成为较伽利略变换更精密的惯性座标转换方式。静磁现象和静电现象很早就受到人类注意。中国远古黄帝时候就已经发现了磁石吸铁、磁石指南以及摩擦生电等现象。系统地对这些现象进行研究则始於16世纪。1600年英国医生威廉·吉尔伯特(William Gilbert，1544～1603)发表了<论磁、磁饱和地球作为一个巨大的磁体>(Demagnete，magneticisque corporibus et de magnomagnete tellure)。他总结了前人对磁的研究，周密地讨论了地磁的性质，记载了大量实验，使磁学从经验转变为科学。书中他也记载了电学方面的研究。

麦克斯韦 一、生平简介 麦克斯韦(James Clerk Maxwel 1831～1879)英国物理学家，1831年6月13日生于英国爱丁堡的一个地主家庭，8岁时，母亲去世，在父亲的诱导下学习科学，16岁时进入爱丁堡大学，1850年转入剑桥大学研习数学，1854年以优异成绩毕业于该校三一学院数学系，并留校任职。1856年到阿伯丁的马里沙耳学院任自然哲学教授。1860年到伦敦任皇家学院自然哲学及天文学教授。1865年辞去教职还乡，专心治学和著述。1871年受聘为剑桥大学的实验物理学教授，负责筹建该校的第一所物理学实验室——卡文迪许实验室，1874年建成后担任主任。1879年第11月5日在剑桥逝世，终年只有49岁。二、科学成就麦克斯韦自幼聪颖，15岁就发表过数学论文，一生从事过许多方面的物理学研究工作:1．麦克斯韦在物理学中的最大贡献是建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论，预言了电磁波的存在。而这种理论预见后来得到了充分的实验证实。1873年，麦克斯韦完成巨著《电磁学通论》，这是一部可以同牛顿的《自然哲学的数学原理》相媲美的书，具有划时代的意义。2．麦克斯韦在电磁学实验方面也有重要贡献。他建立了实验验证的严格理论，并重复卡文迪许的实验，将实验精度提高了3个数量级。他的验证理论成为后世精确验证静电力平方反比定律的依据。此外他还发明了麦克斯韦电桥。3．麦克斯韦在分子动理论方面的功绩也是不可磨灭的。他运用数学统计的方法导出了分子运动的麦克斯韦速度分布律。还研究过土星的光环和视觉理论，创立了定量色度学。。他负责建立起来的卡文迪许实验室，在他和以后几位主任的领导下，发展成为名闻世界的学术中心之一。在其短暂的生涯中，麦克斯韦迈出了物理学中从未有人走过的最重要的几步，他的成就无论在深度和广度上都可以和爱因斯坦相比拟，甚至难以想象，如果不是受到麦克斯韦工作的启发，爱因斯坦会取得那么巨大的成功。爱因斯坦在自传中说：“在我求学的时代，最吸引人的题目就是麦克斯韦的理论”，“特殊的相对论起原于麦克斯韦的电磁场方程”。1931年，在纪念麦克斯韦诞生100周年时，爱因斯坦把麦克斯韦的电磁场贡献评价为“自牛顿时代”以来物理学所经历的最深刻最有成效的变化。”三、趣闻轶事1879年11月5日，麦克斯韦因癌症不治去世，终年49岁。物理学史上一颗可以同牛顿交辉的明星坠落了。他正当壮年，却不幸夭折，这是非常可惜的。他的理论为近代科学技术开辟了一条崭新的道路，可是他的功绩生前却未得到重视。直到他死后许多年，在赫兹证明了电磁波存在后，人们才意识到他是自牛顿以来最伟大的理论物理学家。