概要:
自然現象は一見多様ではあるが,その背後には規則性が成り立っている。物理学は,比較的少数の原理や法則から自然界に見られる様々な事象を考察する。2学年次の「物理」の授業では,まず古典物理学における運動方程式の思考過程,即ち事象における原因と結果との関係を考察することを中心に学習する。
授業の進め方・方法:
基本法則を具体的な問題に適用できるように問題演習を行う。
注意点:
物理の本質的な理解は,公式の暗記だけでは不十分である。各種物理量の定義,物理現象,物理法則について,教科書や問題演習によって正しく理解するよう努めてほしい。そのためには,日頃の予習と復習は不可欠である。
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 3 | 前4,前5 |
物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | 前7 |
力の合成と分解をすることができる。 | 3 | 前8 |
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | 前10 |
フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 3 | 前7 |
質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | 前9 |
慣性の法則について説明できる。 | 3 | 前11 |
作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 前10,前11 |
運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | 前11,前12 |
運動の法則について説明できる。 | 3 | 前11 |
静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。 | 3 | 前13 |
最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 前13 |
動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 前13 |
仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 前16,後1,後2 |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後3,後5 |
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後4,後5 |
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後4,後5 |
力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | 後5,後6 |
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | 後10 |
熱 | 原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。 | 3 | 後8 |
時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。 | 3 | 後9 |
物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 | 3 | 後9 |
熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。 | 3 | 後9 |
動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。 | 3 | 後9 |
ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。 | 3 | 後8 |
気体の内部エネルギーについて説明できる。 | 3 | 後8 |
熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。 | 3 | 後9 |
エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 後9 |
不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。 | 3 | 後9 |
熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | 後9 |
波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 3 | 後10 |
横波と縦波の違いについて説明できる。 | 3 | 後10 |
波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 3 | 後11 |
波の独立性について説明できる。 | 3 | 後11 |
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 | 3 | 後11,後13,後14 |
弦の長さと弦を伝わる波の速さから、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | 後13 |
気柱の長さと音速から、開管、閉管の固有振動数を求めることができる(開口端補正は考えない)。 | 3 | 後12,後14 |
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | 後13,後14,後16 |
物理実験 | 物理実験 | 波に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後11 |