電磁學(xué)總復(fù)習(xí)市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

電磁學(xué)總復(fù)習(xí)第1頁靜電學(xué)1、基本概念：①電場(chǎng)強(qiáng)度矢量:單位正電荷在該點(diǎn)受到電場(chǎng)力。第2頁②電勢(shì):單位正電荷在該點(diǎn)所含有電勢(shì)能；場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)關(guān)系：?jiǎn)挝徽姾蓮脑擖c(diǎn)經(jīng)任意路徑移到零勢(shì)點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所作功。在靜電場(chǎng)中，某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于該點(diǎn)電勢(shì)梯度負(fù)值。

﹡第3頁③電通量：④電容:經(jīng)過某曲面電場(chǎng)線條數(shù)。等效電容:串聯(lián)等效電容并聯(lián)等效電容第4頁⑤電位移矢量:⑥電場(chǎng)能量電容器儲(chǔ)能電場(chǎng)能量第5頁2、基本規(guī)律：②電荷守恒定律：④高斯定理：⑤靜電場(chǎng)環(huán)路定理：①庫侖定律：③場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)疊加原理：靜電場(chǎng)是有源無旋場(chǎng)。

在一個(gè)孤立系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何改變過程中，系統(tǒng)電荷總數(shù)(正、負(fù)電荷代數(shù)和)保持不變。第6頁①

電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算方法1.

疊加法或積分法:

點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)+疊加原理

電荷離散分布:電荷連續(xù)分布方法2.

應(yīng)用高斯定律:

條件---

場(chǎng)含有對(duì)稱性;

選擇適當(dāng)高斯面。方法3.

電場(chǎng)強(qiáng)度是電勢(shì)負(fù)梯度3、計(jì)算：﹡第7頁②

電勢(shì)計(jì)算方法1.

場(chǎng)強(qiáng)積分法：方法2.

電勢(shì)疊加法：（由場(chǎng)強(qiáng)積分法演變而來）點(diǎn)電荷電勢(shì)電荷離散分布電荷連續(xù)分布：第8頁靜磁學(xué)1、基本概念：③磁場(chǎng)強(qiáng)度：①磁感應(yīng)強(qiáng)度：②磁通量：經(jīng)過某曲面磁場(chǎng)線條數(shù)。第9頁2、基本規(guī)律：電流元磁場(chǎng)：①畢—薩定律:②高斯定理：③安培環(huán)路定理：穩(wěn)恒磁場(chǎng)是無源有旋場(chǎng)。穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任何閉合路徑L線積分(環(huán)流)等于路徑L內(nèi)所包圍電流代數(shù)和μ0倍。第10頁④磁場(chǎng)對(duì)電流及運(yùn)動(dòng)電荷作用：電流元受磁力:線電流受磁力:洛侖茲力:⑤平面載流線圈磁矩及磁力矩：平面載流線圈磁矩:均勻磁場(chǎng)中：第11頁介質(zhì)中電場(chǎng)和磁場(chǎng)導(dǎo)體電結(jié)構(gòu)靜電感應(yīng)過程特殊介質(zhì)鐵磁質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、磁疇磁化過程及特點(diǎn)磁滯回線剩磁、矯頑力導(dǎo)體靜電平衡條件：1）體內(nèi)2）表面推論：導(dǎo)體是等勢(shì)體體內(nèi)無凈電荷。表面:場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)計(jì)算1）相對(duì)磁導(dǎo)率高2）磁化曲線非線性3）磁滯4）存在居里溫度注意：接地導(dǎo)體U=0鐵磁質(zhì)﹡第12頁電介質(zhì)磁介質(zhì)電結(jié)構(gòu)有極分子無極分子變化過程順磁質(zhì)抗磁質(zhì)有極分子：取向極化無極分子：位移極化磁介質(zhì)表面出現(xiàn)磁化電流電介質(zhì)表面出現(xiàn)束縛電荷表現(xiàn)抗磁質(zhì)：順磁質(zhì)：第13頁一般介質(zhì)電介質(zhì)電結(jié)構(gòu)、極化過程極化強(qiáng)度電位移矢量磁介質(zhì)電結(jié)構(gòu)、磁化過程磁化強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度電介質(zhì)中高斯定理：磁介質(zhì)中安培環(huán)路定理：電容率磁導(dǎo)率極化率磁化率電介質(zhì)弱磁質(zhì)第14頁電磁感應(yīng)由磁生電磁通量改變磁場(chǎng)能量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì)自感磁能互感磁能第15頁一、基本概念：1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)①動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：方向：楞次定律確定。②感生電動(dòng)勢(shì)：方向：楞次定律確定。第16頁③自感電動(dòng)勢(shì)：④互感電動(dòng)勢(shì)：2、互感和自感：4、磁場(chǎng)能量：3、感應(yīng)電場(chǎng)：自感線圈磁能自感線圈磁能互感線圈磁能第17頁二、基本規(guī)律：2、楞次定律：1、法拉第電磁感應(yīng)定律：

感應(yīng)電流本身產(chǎn)生磁通總是反抗引發(fā)感應(yīng)電流原磁通改變。閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε與穿過回路磁通量改變率成正比。第18頁電磁場(chǎng)與電磁波一、基本概念:②位移電流：①位移電流密度：位移電流假設(shè)實(shí)質(zhì)：改變電場(chǎng)激發(fā)有旋磁場(chǎng)。第19頁二、基本規(guī)律：1、麥克斯韋方程組：2、介質(zhì)性質(zhì)方程：（各向同性介質(zhì)）在任何電場(chǎng)中，經(jīng)過任何閉合曲面總電通量等于該閉合曲面內(nèi)自由電荷代數(shù)和。總電場(chǎng)強(qiáng)度E沿任意閉合環(huán)路積分等于穿過該環(huán)路磁通量隨時(shí)間改變率負(fù)值。在任何磁場(chǎng)中，經(jīng)過任何閉合曲面總磁通量恒等于0?？偞艌?chǎng)強(qiáng)度H沿任意閉合環(huán)路積分，等于穿過該環(huán)路傳導(dǎo)電流和位移電流代數(shù)和。第20頁電學(xué)磁學(xué)電荷元

場(chǎng)強(qiáng)大小電流元

磁感大小方向：方向：必須記住結(jié)論：①有限長(zhǎng)直線（場(chǎng)點(diǎn)與直線垂直距離）任意一點(diǎn)解題類型：直線、圓環(huán)軸線上解題方法：取元、寫大小或、畫方向、建坐標(biāo)、

分解

或

、正確積分電磁學(xué)總結(jié)－靜電與磁場(chǎng)比較第21頁中垂面上延長(zhǎng)線上延長(zhǎng)線上無限長(zhǎng)方向，與電流方向成右手螺旋。中垂面上

（與直線垂直）半無限長(zhǎng)與直線成角半無限長(zhǎng)無限長(zhǎng)第22頁解題方法：取寬無限長(zhǎng)直線、寫大小或、畫方向、建坐標(biāo)、分解或

、正確積分2、無限長(zhǎng)半圓筒；無限長(zhǎng)平板（注意此時(shí)作圖技巧）方向：平行方向：垂直，與電流成右手螺旋場(chǎng)點(diǎn)到所取直線垂直距離，此時(shí)是變量。

解題類型：1、分段直線線狀體；如：解題方法：寫大小或、畫方向、建坐標(biāo)、分解

或

、正確求和第23頁②圓環(huán)軸線上圓環(huán)中心頂角圓弧方向：沿軸，與電流成右手螺旋解題類型：1、分段直線+圓弧線狀體產(chǎn)生磁感強(qiáng)度

解題方法：第24頁2、帶電有寬度圓環(huán)、圓盤、有圓孔無限大平板解題方法：取半徑寬圓環(huán)、寫大小、沿半徑積分3、帶電有寬度圓環(huán)、圓盤、有圓孔無限大平板繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生帶電圓圍繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流大小第25頁解題方法：取半徑寬圓環(huán)、寫大小、沿半徑積分③無限大平板方向：沿寬度（垂直電流方向）單位寬度電流強(qiáng)度面電流密度必須清楚。解題類型：1、求有厚度無限大平板電場(chǎng)強(qiáng)度

尤其注意上、下限

第26頁2、求無限大導(dǎo)體平板各種問題

見靜電場(chǎng)中導(dǎo)體上課例題1

靜電場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)高斯定律安培環(huán)路定理面內(nèi)電荷，面上場(chǎng)；通量與電荷分布無關(guān)，但場(chǎng)相關(guān)。線內(nèi)電流、線上場(chǎng)；環(huán)流與電流分布無關(guān)，但場(chǎng)相關(guān)。第27頁1、柱狀體（圓柱、圓筒、圓柱外套圓筒）

高斯定律安培環(huán)路定理解題類型：1、柱狀體（圓柱、圓筒、圓柱外套圓筒）

高斯面：與柱同軸、半徑高、上、下有底圓筒面。安培環(huán)路：與柱軸垂直、半徑圓周。2、球狀體（球體、球殼、球體外套球殼）

2、螺繞環(huán)高斯面：與球同心、半徑球面。安培環(huán)路：與環(huán)軸垂直、半徑圓周。第28頁3、無限大帶電平板高斯定理安培環(huán)路定理3、無限大載流平板4、無限長(zhǎng)密繞螺線管

沿管長(zhǎng)方向單位長(zhǎng)度電流強(qiáng)度解題類型：電學(xué)磁學(xué)經(jīng)過任一曲面通量等于經(jīng)過同一曲面力線根數(shù)閉合面內(nèi)電荷代數(shù)和為零時(shí)任何情況第29頁第三種求電場(chǎng)強(qiáng)度方法電勢(shì)1、點(diǎn)電荷電勢(shì)2、疊加法求電勢(shì)（場(chǎng)源電荷只能有限大，且取

)解題方法：取電荷元、寫大小，正確積分﹡第30頁3、已知場(chǎng)強(qiáng)分布或場(chǎng)強(qiáng)分布能夠用高斯定理求出情況求電勢(shì)（經(jīng)典如：球狀和柱狀場(chǎng)源電荷）①球狀帶電體：如題中無要求，取注意分段積分②柱狀帶電體：一定不能取無限遠(yuǎn)電勢(shì)=0注意分段積分求、兩點(diǎn)電勢(shì)差球、柱帶電體時(shí)：直接積分，無需零點(diǎn)第31頁電場(chǎng)力作功=電勢(shì)能降低許=運(yùn)動(dòng)電荷電量電勢(shì)降低許降低許=差=起點(diǎn)量-末點(diǎn)量；增量=末點(diǎn)量-起點(diǎn)量外力