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第一章真空中的静电场
本章内容介绍静电场的产生、静电场场强的定义及计算方法、静电场的基本定理以及静电场的能量。
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●1.1实验规律
本节介绍库仑定律及电荷间相互作用力的计算方法。
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●1.2电场、 电场强度
本节介绍电场强度的引入方法、定义及计算方法。
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●1.3电通量 高斯定理
本节介绍静电场的高斯定理及其在求解具有对称性的电场的场强中的应用。
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●1.4环路定理 电势能 电势
本节介绍静电场的环路定理,并引出电势能及电势的概念,进一步讨论了电势的计算方法以及电势与场强的关系。
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●1.5静电能
本节介绍静电场中的静电能。
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●1.6实验演示——摩擦起电
本节演示摩擦起电的实验现象。
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●1.7科学家和科技文明
本节主要介绍法国物理学家库仑的生平与贡献。
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第二章静电场中的导体和电介质
本章首先介绍了静电场中导体内部的电荷和电场强度以及电势的分布和变化情况。重点介绍了静电平衡条件。随后介绍了电容的概念和电容器的电容计算方法。随后,介绍了静电场中的介质极化的现象,并总结了有介质时的高斯定理,引入了电位移矢量。最后,介绍了静电场的能量和能量密度。
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●2.1 静电场中的导体
本节内容,主要介绍静电感应现象和静电平衡。给出静电平衡条件下导体中的电势和电荷的分布情况的变换。
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●2.2电容和电容器
本节介绍电容的概念,给出平行板电容器,柱状电容器,孤立导体球电容器以及球壳电容器的相关计算方法。
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●2.3电介质
本节首先介绍了电介质的分类以及在外加电场中电介质的极化线性,定义了极化强度。随后总结了在有介质时高斯定理的形式,引入了电位移矢量。
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●2.4静电场的能量
本节介绍了在有介质时静电场的能量和能量密度的表示。
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●2.5实验演示
主要演示一些静电学中的实验
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●2.6库仑定律的验证
主要介绍科学家们对库伦定律的验证的经过。突出物理学家的实证精神。
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第三章恒定电流
本章内容主要介绍恒定电流条件、非静电力及电源电动势、简单和复杂电路以及温差电现象。
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●3.1电流的恒定条件和导电规律
本节介绍电流和电流密度的定义及其关系、连续电流和恒定电流方程以及欧姆定律。
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●3.2非静电力 电动势
本节介绍非静电力的作用、电源及电动势的计算方法。
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●3.3串联和并联电路
本节介绍简单的串、并联电路。
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●3.4复杂电路
本节介绍利用基尔霍夫方程组求解复杂电路的方法。
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●3.5 温差电现象
本节介绍汤姆孙效应、佩尔捷效应及塞贝克效应。
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●3.6实验演示——佩尔捷效应 塞贝克效应
本节对佩尔捷效应和塞贝克效应进行实验演示。
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●3.7科学家和科技文明
本节介绍安培和基尔霍夫的生平及贡献。
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第四章恒定磁场
本章主要介绍磁场的产生、磁感应强度的求解、磁场的基本性质以及磁场力的相关内容。
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●4.1磁的基本现象和基本规律
本节介绍磁场的产生、基本现象以及磁感应强度的引入和定义。
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●4.2载流回路的磁场
本节介绍毕奥萨伐尔定律的内容以及应用毕奥萨伐尔定律求解磁感应强度的方法。
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●4.3磁场的基本定理
本节介绍磁场的高斯定理及安培环路定理,并进一步详细讲解安培环路定理在求解具有一定对称性的磁场时的应用。
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●4.4磁场对载流导线的作用
本节介绍载流导线在磁场中所受的安培力、载流平面线圈在均匀磁场中所有的磁力矩。
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●4.5带电粒子在磁场中的运动
本节介绍运动的带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力以及带电粒子在电磁场中的运动及其应用。
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●4.6实验演示 ——超导磁悬浮
本节进行超导磁悬浮的实验演示。
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●4.7 科学家和科技文明
本节介绍奥斯特和洛伦兹的生平及贡献
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第五章电磁感应和暂态过程
本章主要介绍法拉第电磁感应定律、动生和感生电动势、自感与互感以及暂态过程。
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●5.1法拉第电磁感应定律
本节介绍电磁感应的实验规律及法拉第电磁感应定律。
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●5.2动生电动势和感生电动势
本节介绍动生电动势和感生电动势的产生过程及求解方法。
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●5.3自感和互感
本节介绍自感和互感现象、自感和互感系数的求解方法及磁场能量。
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●5.4法拉第电磁感应定律的应用
本节介绍法拉第电磁感应定律的应用。
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●5.5暂态过程
本节介绍LR、RC及LCR电路的暂态过程。
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●5.6实验演示
本节进行电磁阻尼和电磁驱动的实验演示。
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●5.7科学家——法拉第
本节介绍法拉第的生平及贡献。
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第六章磁介质
本章主要介绍磁介质的分类、磁化规律以及磁场的能量。
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●6.1分子电流观点
本节利用分子电流观点解释顺磁质的磁化过程,引入磁化强度矢量描述磁介质内部的磁化情况,并讨论了磁化强度与磁化电流及磁感应强度之间的关系,进一步引出了有磁介质时的安培环路定理。
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●6.2介质的磁化规律
本节介绍了顺磁质、抗磁质和铁磁质的磁化过程。
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●6.3磁场的能量
本节介绍磁场的能量、能量密度及二者之间的关系。
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●6.4实验演示——热磁轮
本节进行热磁轮的实验演示。
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第七章交流电
本章主要介绍交流电的概念,电路的处理方法以及交流电的应用等内容。
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●7.1交流电概述
本节主要介绍交流电的基本概念和描述交流电的基本物理量。
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●7.2交流电路中的元件
本节学习交流电路中的电阻,电感和电容的阻抗的计算。并给出并联和串联的电子器件的阻抗的计算。
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●7.3交流电路的复数解法
本节讲述交流电路的矢量分解法和复数解法
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●7.4交流电的功率
本节讲述交流电路中的功率的计算。
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●7.5交流电路的应用
本节讲述交流电路的三种应用。
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●7.6科学家和科技文明
主要介绍交流电和直流电的发展历史。
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第八章麦克斯韦电磁理论和电磁波
本章主要介绍麦克斯韦的电磁理论及电磁波。
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●8.1麦克斯韦电磁理论
本节介绍麦克斯韦的电磁理论。
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●8.2电磁波
本节介绍电磁波的产生及性质。
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●8.3实验演示——电磁波的产生
本节进行电磁波产生的实验演示。
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●8.4科学家—麦克斯韦
本节介绍麦克斯韦的生平及贡献。