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1、祝同学们新学期：学习进步身体健康1. 课前预习（自学）：课前预习（自学）：网上完成预习作业（限时）网上完成预习作业（限时）2. 课后作业：课后作业：每周二每周二上课之上课之前前交交3. 答疑时间和地点答疑时间和地点: （第二周起）周二下午（第二周起）周二下午2:00-4:00 晚上晚上6:00-8:00 上院上院 207室室4. 关于总评成绩关于总评成绩: 期末期末70%+平时平时30%（作业作业10%+课堂测验等课堂测验等10%+网上完成课程作业网上完成课程作业10%）5. 教学辅助网站：教学辅助网站：http:/ 6. 教学计划教学计划7. 办公室：物理楼办公室：物理楼604室，室，Tel
2、：54747927*807nformation网上完成预习作业（限时）目的和要求目的：网上完成预习作业（限时）目的和要求目的：为了促进学生逐渐养成自主学习的习 惯，提高自主学习的能力，希望能进一步促进 课堂互动，活跃课堂气氛。为了促进学生逐渐养成自主学习的习 惯，提高自主学习的能力，希望能进一步促进 课堂互动，活跃课堂气氛。要求：要求：1、整个学期至少完成、整个学期至少完成10次预习作业，或 针对所预习内容提出相关问题。次预习作业，或 针对所预习内容提出相关问题。2、期末对课程 预习环节作出总结，发表你的意见和建议。、期末对课程 预习环节作出总结，发表你的意见和建议。操作方法：进入操作方法：进
3、入“教学辅助网站教学辅助网站” “课程作 业课程作 业” 在规定时间前提交答案或提出相关问题。在规定时间前提交答案或提出相关问题。电磁学（第11-12、13.5、14、16-17章）波动光学 （第18-20章）量子物理 （第21-22章）电磁学（第11-12、13.5、14、16-17章）波动光学 （第18-20章）量子物理 （第21-22章）本学期内容本学期内容电 磁 学电 磁 学一、静电场及基本性质二、稳恒电流的磁场及基本性质三、电磁感应现象及规律四、麦克斯韦电磁理论一、静电场及基本性质二、稳恒电流的磁场及基本性质三、电磁感应现象及规律四、麦克斯韦电磁理论电磁场的统一性研究电磁相互作用和电
4、磁电磁场的统一性研究电磁相互作用和电磁场场的运动规律的运动规律Charles Auguste de Coulom (库仑 法国库仑 法国)库仑定律 电磁学进入科学行 列库仑定律 电磁学进入科学行 列1785年年Procopius Dirisch (狄维施狄维施)避雷针 （电的实际应用）避雷针 （电的实际应用）1754年年Benjamim Franktin (富兰克林 美国富兰克林 美国)电荷守恒定律 （正电荷守恒定律 （正,负电的引入）负电的引入）1747年年Pieter van musschenbrock (穆欣布罗克 荷兰莱顿穆欣布罗克 荷兰莱顿) Ewald Georg Von Klei
5、t (克莱斯特 德国克莱斯特 德国)莱顿瓶 电容器的原形，存 贮电莱顿瓶 电容器的原形，存 贮电1745年年William Gilbert(吉尔伯特吉尔伯特) 英国女王的御臣地磁论论述磁 并引入英国女王的御臣地磁论论述磁 并引入“电 的电 的”electric一词一词1600年西汉初年静电吸引公元前二世纪管子年西汉初年静电吸引公元前二世纪管子(中国中国) thale(泰勒斯 希腊泰勒斯 希腊)发现磁石公元前七世纪代表人物典型事件及意义时间发现磁石公元前七世纪代表人物典型事件及意义时间电磁学发展史中的典型事件电磁学发展史中的典型事件Alessandro Graf Volta (伏打 意大利伏打
6、意大利)发明电池 提供较长时间的电流发明电池 提供较长时间的电流1799年年Hendrik Anoen Lorentz (洛仑兹洛仑兹)洛伦兹力公式洛伦兹力公式1895年年Heinrich Hertz (赫兹 德国赫兹 德国)实验证实电磁波存在实验证实电磁波存在1888年年Maxwell(麦克斯韦麦克斯韦)麦克斯韦方程组 建立了电磁学理论， 预言了电磁波麦克斯韦方程组 建立了电磁学理论， 预言了电磁波1865年楞次楞次定律年楞次楞次定律1834年年Michael Faraday (法拉第 英国法拉第 英国)电磁感应现象 （磁产生电）电磁感应现象 （磁产生电）1831年年Georg Simon
7、ohm(欧姆欧姆)欧姆定律欧姆定律1826年Hans Chanstan Oersted (奥斯特 丹麦) Andre Marie Ampere (安培 法国) Jean-Baptute Biot,Felix Savart年Hans Chanstan Oersted (奥斯特 丹麦) Andre Marie Ampere (安培 法国) Jean-Baptute Biot,Felix Savart (毕奥，萨伐尔毕奥，萨伐尔)电流的磁效应 （电产生磁） 安培分子电流说 毕奥电流的磁效应 （电产生磁） 安培分子电流说 毕奥-萨伐尔定律萨伐尔定律1820年年第第 11 章 静电场章 静电场第第 11
8、 章 静电场章 静电场11.2 库仑定律库仑定律11.3 电场 电场强度电场 电场强度11.4 高斯定理及应用高斯定理及应用11.5 环流定理与电势环流定理与电势11.6 电势与电场强度的关系电势与电场强度的关系11.1 电力和电荷电力和电荷11.1 电力和电荷电力和电荷一、电力一、电力1、质子与电子之间电力比引力强、质子与电子之间电力比引力强 39个数量级个数量级2、长程力 存在于原子内部和宇宙天体之间、长程力 存在于原子内部和宇宙天体之间3、吸引与排斥两种形式、吸引与排斥两种形式4、电力比磁力要强得多、电力比磁力要强得多二、电荷二、电荷电荷的正负性， 量子性， 守恒性， 运动不变性。电荷的
9、正负性， 量子性， 守恒性， 运动不变性。(C)1060217733. 119 e夸克夸克模型（模型（Quark理论）与分数电荷理论）与分数电荷 (1964年，年，M. Gell-Mann)ebsdetcu31:,32:, 1913年，密立根进行液滴实验，证明了微小油滴带电 量的变化不连续，即为基本电荷量的整数倍。年，密立根进行液滴实验，证明了微小油滴带电 量的变化不连续，即为基本电荷量的整数倍。当物体带电量较多时，如宏观带电体，电量可 以按连续量处理。当物体带电量较多时，如宏观带电体，电量可 以按连续量处理。Quark理论理论)()(dudu)()(uddnuudp)(/ccJ丁肇中和里希特
10、获 得丁肇中和里希特获 得1976年年Nobel奖奖eepnee电荷守恒定律：电荷守恒定律： 在一个和外界没有电荷交换的系统内在一个和外界没有电荷交换的系统内,正负电荷 的代数和在任何物理过程中保持不变正负电荷 的代数和在任何物理过程中保持不变.电荷的运动不变性电荷的运动不变性一、库仑定律（一、库仑定律（1785年）年）11.2 库仑定律库仑定律“点电荷”模型“点电荷”模型当带电体的大小和形状可以忽略时当带电体的大小和形状可以忽略时讨论讨论.Plr ll所以所以3 03 044rp rqlEB3 04rpEBp3、电荷连续分布带电体的场强、电荷连续分布带电体的场强dqdq rerqE2 04d
11、d电荷元电荷元dq在在P点的场强：带电体在点的场强：带电体在P点 的场强：点 的场强：rerqEE2 04dd线电荷：线电荷： dq = dl面电荷：面电荷：dq= dS体电荷：体电荷：dq = dVPr rEdrVerVE2 04d rSerSE2 04d rLerlE2 04d sdl dPa 1 1 2 2yxo o例、例、真空中有均匀带电直线，长为真空中有均匀带电直线，长为L，总电量为，总电量为Q。线 外有一点。线 外有一点P，离开直线的垂直距离为，离开直线的垂直距离为a，P点和直线两端 连线的夹角分别为点和直线两端 连线的夹角分别为1和和2 。求。求P点的场强。（设电荷线 密度为）点
12、的场强。（设电荷线 密度为） d dx xx x解：解：dq= dx2 04ddrxEdEdExdEycosddEExsinddEEy2 04cosd rx 2 04sind rx 选坐标系选坐标系,电荷元：电荷元：统一变量统一变量: (r, x, ) rcotaxdcscd2ax cscsinaar2 04cosddrxEx2 04sinddrxEy d4cos 4cosdd02 0arxEx12 00sinsin4d4cos21aaExd4sind0aEy21 0coscos4daEEyy jEiEEyxPa 1 1 2 2yxo o d dx xx xdEdExdEyr1. 无限长带电直
13、线： 无限长带电直线： 1 =0 ，2 = 0xEaEEy 02讨论讨论2. 当当 a0 时时, 若若P点在直线上点在直线上: 1 =0 ，2 = , , 则则 E, 无意义无意义? 若若P点在直线延长线上点在直线延长线上: 1 = 2 = 0,则按具体情况计算则按具体情况计算.12 0sinsin4aEx21 0coscos4aEyP半无限长带电直线： 半无限长带电直线： 1 = 0 ，2 = /2PaEEyx 04P xxR例、例、电荷电荷q均匀地分布在一半径为均匀地分布在一半径为R的圆环上。计算 在圆环的轴线上任一给定点的圆环上。计算 在圆环的轴线上任一给定点P的场强。的场强。lRqqd
14、2d解：解：2 022 08d 4ddrRlq rqEr ErxEEEE LLLxxdcosdd/2/322 04Rxqx dERRrlqxE203 028d0dxxEE根据圆环的对称性根据圆环的对称性, 方向方向l d讨论讨论:1. 若若 x=0, 则则 E=0, 环心处的场强为零环心处的场强为零.2. 若若xR, 则有则有: 2 04xqE远离圆环处的场强近似等于点电荷的场强远离圆环处的场强近似等于点电荷的场强. 3. 对对均匀带电的薄圆盘均匀带电的薄圆盘: 可看成由许多带电细圆 环组成可看成由许多带电细圆 环组成.d2ddSqox d PrxEd23 22 0)(4dd xxqEEEd2
15、/322 04RxqxE )1 (2220Rxx均匀带电半球面球心处的场强？均匀带电半球面球心处的场强？求连续分布带电体场强的一般步骤：求连续分布带电体场强的一般步骤： （1）选坐标系和电荷元）选坐标系和电荷元dq , 由点电荷的场强或已知 电荷系统的场强公式由点电荷的场强或已知 电荷系统的场强公式(矢量函数矢量函数). （2）将分解）将分解, 化矢量积分为标量积分，统一变 量；确定上下限，积分化矢量积分为标量积分，统一变 量；确定上下限，积分. （3）讨论结果）讨论结果. Ed Ed叠加法叠加法(补偿法补偿法)例例:dqdq eee之间的关系（注意各量的单位）之间的关系（注意各量的单位）例例1、均匀带电（总电量、均匀带电（总电量Q） 的圆柱
