同济大学

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课程概述

《大学物理》是一门重要的通识性基础课程,在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生分析问题和解决问题的能力,增强学生的探索精神和创新意识等方面,具有不可替代的作用。
  由教学名师领衔、国家级教学团队打造的《大学物理》MOOC课程分为《大学物理1》(力学、流体力学和相对论)、《大学物理2》(振动与波动、热学)、《大学物理3》(电磁学)和《大学物理4》(光学、量子力学基础、原子核物理与粒子物理简介、天体物理与宇宙学概论)四个部分。
  课程为学习者提供了教学大纲、课程视频、电子教案、学习指导、在线测试等教学内容,以及数字模型、物理短片、图形图像等富媒体资源。清晰的知识脉络、交互的教学方式、多样的教学媒体、趣味的探究实验,使得课程生动且富有活力。
  从课堂走向网络,让更多的人享受优质资源,随时随地随心地学习,促进学习者的发展,这是我们《大学物理》课程的良好愿望。
  欢迎大家进入《大学物理3》这部分的学习!

证书要求

课程分合格证书和优秀证书两种,总评成绩60分以上为合格;85分上为优秀。

预备知识

高等数学。

授课大纲

静电场

1.掌握库仑定律的物理意义。

2.掌握静电场的电场强度和电势的概念;能用电场强度和电势的叠加原理计算一些具有简单几何形状的带电体的电场强度和电势分布。

3.掌握反映静电场基本性质的高斯定理和环路定理的物理意义;掌握用高斯定理求解有特定对称性的电荷分布的电场的方法。

4.理解电场强度和电势的微分和积分关系;掌握从已知电场强度(或电势)的分布求电势(或电场强度)分布的方法。

5.理解电势能.电势差.电场力的功之间的关系。

静电场中的导体和电介质

1.理解导体静电平衡的条件.静电平衡时导体上电荷分布的特点和静电屏蔽现象。

2.了解电介质极化的微观机制及宏观束缚电荷的产生;理解有介质存在时的高斯定理。

3.理解电容的意义,并会计算简单电容器和电容器组的电容。

4.理解电场能量密度的概念,并能利用它来计算电荷系统的静电能。

恒定磁场

1.理解电流产生的条件;理解电流强度.电流密度和电动势的概念。

2.掌握毕奥-萨伐尔定律,能计算一些简单电流分布的磁感应强度。

3.掌握高斯定理和安培环路定理,并能利用安培环路计算某些电流分布具有对称性的磁感应强度。

4.理解安培定律和洛仑兹力公式的物理意义;了解磁矩的概念。并能用安培定律计算载流导线在磁场中受到的安培力。能计算平面载流线圈在均匀磁场中受到的磁力矩。

5.理解洛仑兹力公式的物理意义,了解带电粒子在磁场中的运动。

6.了解磁介质磁化的微观机制和磁化电流的产生;了解磁介质中的磁场。

7.理解磁场强度H的概念及介质中的安培环路定理,并能用它们求解有磁介质存在时,具有一定对称性的磁场的问题。

8.了解铁磁质的磁化特性。

变化的电磁场

1.掌握法拉第电磁感应定律,并会应用其求感应电动势和感应电流。

2.掌握动生电动势并能计算它。理解产生动生电动势的原因。

3.掌握涡旋电场与变化磁场之间的关系,能计算简单情况下感生电动势和感生电场。

4.理解自感和互感的物理意义并能计算简单问题的自感和互感系数。

5.理解磁场能量和磁场能量密度公式。

6.理解位移电流及位移电流密度的概念.全电流定律的意义。

7.了解麦克斯韦方程组的积分形式及其物理意义。

8.了解电磁场的物质性。

参考资料

1】毛骏健,顾牡主编,十二五国家规划教材《大学物理学》(第二版)(上、下),高等教育出版社,2014.01

【2】王少杰,顾牡主编,“十一五”国家规划教材《大学物理学》(上、下),同济大学出版社,2013.02