材料物性工学実験

学習内容の到達目標	設定	(1)工学リテラシー	(1)工学基礎実験	(1)理科総合	(2)物質工学実験Ⅰ	(2)物理Ⅰ	(3)物質工学実験Ⅱ	(3)応用物理Ⅰ	(3)物理化学Ⅰ	(3)物質工学物理	(3)物質工学実験Ⅲ	(4)応用物理Ⅱ	(4)マテリアル工学実験	(4)バイオ工学実験	(4)有機材料工学Ⅰ	(5)環境工学実験	(5)環境工学実験--削除予定--	(5)材料物性工学実験--削除予定--
物体の運動(力学)
速度と加速度の概念を説明できる。	0	0	0	3	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	0	0	3	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	0	0	3	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。	0	0	0	3	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。	0	0	0	3	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
落体の運動(力学)
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。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
いろいろな力(力学)
物体に作用する力を図示することができる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
力の合成と分解をすることができる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	3
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。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
運動の法則(力学)
慣性の法則について説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
運動方程式を用いた計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
運動の法則について説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
摩擦力(力学)
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。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
最大摩擦力に関する計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
動摩擦力に関する計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
力学的エネルギー(力学)
仕事と仕事率に関する計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
運動量(力学)
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
単振動・円運動(力学)
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。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
万有引力(力学)
万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる.	0	0	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
角運動量(力学)
力のモーメントを求めることができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
角運動量を求めることができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
剛体(力学)
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
重心に関する計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
温度と熱(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。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	0	0	0	0	3	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
仕事と熱(熱)
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。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	0	0	0	0	3	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
気体の内部エネルギーについて説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	0	0	0	0	3	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
エネルギー(熱)
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。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
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。	0	2	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
熱機関の熱効率に関する計算ができる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
波の伝わり方と種類(波動)
波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
横波と縦波の違いについて説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
重ね合わせの原理と波の干渉(波動)
波の重ね合わせの原理について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
波の独立性について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
波の反射・屈折・回折(波動)
ホイヘンスの原理について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
音波・発音体(波動)
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。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
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)。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
光波(波動)
自然光と偏光の違いについて説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
電荷(電気)
導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
電場・電位について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
クーロンの法則が説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
電流(電気)
オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。	0	2	0	0	0	0	0	3	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。	0	2	0	0	0	0	0	3	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
ジュール熱や電力を求めることができる。	0	2	0	0	0	0	0	3	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
実験・計測・分析方法(工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法))
物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。	4	2	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	3	4	0	0	0	4
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。	4	2	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	3	4	0	4	4	4
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。	4	2	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	3	4	0	0	0	4
考察・レポート作成(工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法))
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。	4	2	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	4	4	4
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。	4	0	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	4	4	4
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。	4	0	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	4	4	4
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。	4	0	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	0	0	4
実験・実習に関わる態度(工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法))
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。	4	0	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	0	0	4
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。	4	0	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	0	0	4
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。	4	0	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	0	0	4
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。	4	0	2	0	2	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	4	4	4
数値の取り扱い(物理化学実験)
温度、圧力、容積、質量等を例にとり、測定誤差(個人差・器差)、実験精度、再現性、信頼性、有効数字の概念を説明できる。	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
物性測定(物理化学実験)
各種密度計(ゲールサック、オストワルド等)を用いて、液体および固体の正確な密度を測定し、測定原理を説明できる。	4	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	4
粘度計を用いて、各種液体・溶液の粘度を測定し、濃度依存性を説明できる。	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
熱測定(物理化学実験)
熱に関する測定(溶解熱、燃焼熱等)をして、定量的に説明できる。	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
分子量の測定(物理化学実験)
分子量の測定(浸透圧、沸点上昇、凝固点降下、粘度測定法等)により、束一的性質から分子量を求めることができる。	4	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	4
相平衡の測定(物理化学実験)
相平衡(液体の蒸気圧、固体の溶解度、液体の相互溶解度等)を理解して、平衡の概念を説明できる。	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
電気化学の測定(物理化学実験)
基本的な金属単極電位(半電池)を組み合わせ、代表的なダニエル電池の起電力を測定できる。また、水の電気分解を測定し、理論分解電圧と水素・酸素過電圧についても説明できる。	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
反応速度の測定(物理化学実験)
反応速度定数の温度依存性から活性化エネルギーを決定できる。	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
流体計測(化学工学実験)
流量・流速の計測、温度測定など化学プラント等で計測される諸物性の測定方法を説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	4
液体の取扱(化学工学実験)
液体に関する単位操作として、特に蒸留操作の原理を理解しデータ解析の計算ができる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	4
物質移動(化学工学実験)
流体の関わる現象に関する実験を通して、気体あるいは液体の物質移動に関する原理・法則を理解し、物質収支やエネルギー収支の計算をすることができる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	4