到達目標
(ア)電荷間に働くクーロン力を求め,力のつり合いを考えることができる。
(イ)電界から電位を求めることができる。
(ウ)状況に応じて,コンデンサの電気容量を求めることができる。
(エ)直流回路において,オームの法則を適応し,電流・電圧・抵抗を求めることができる。
(オ)簡単な場合について,磁界を求めることができ,その磁界中で電流や電荷の受ける力を調べることができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目(ア) | クーロンの法則,電界,電位に関する応用問題を解くことができる。 | クーロンの法則,電界,電位に関する基礎問題を解くことができる。 | クーロンの法則,電界,電位に関する基礎問題を解くことができない。 |
評価項目(イ) | コンデンサーや電気抵抗を含む回路に関する応用問題を解くことができる。 | コンデンサーや電気抵抗を含む回路に関する基礎問題を解くことができる。 | コンデンサーや電気抵抗を含む回路に関する基礎問題を解くことができない。 |
評価項目(ウ) | 磁界と電流・電荷に関する応用問題を解くことができる。 | 磁界と電流・電荷に関する基礎問題を解くことができる。 | 磁界と電流・電荷に関する基礎問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義では,主に高等学校レベルの「電磁気学」を学ぶ。電荷や磁荷の間に働く力を学び、これを理解するための電界・磁界などの概念を学習する。電流と電気回路に用いられる素子(コンデンサー・電気抵抗・半導体素子)の基本を学習し、これらを組み合わせた簡単な電気回路について学ぶ。_x000D_本講義の内容は,公務員試験,あるいは大学入試・編入試においても大切な内容である。普段から練習問題に取り組むことで,電磁気学の考え方をマスターして欲しい。
授業の進め方・方法:
注意点:
本講義は,高校レベルの力学(物理Ⅰ)の内容を理解しており、また、ベクトル及び微分・積分の概念を理解しているとの認識の上で進める。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
静電気力 :(a)摩擦電気 (b)帯電 (c)導体と不導体 (d)静電誘導 (e)不導体の誘電分極 (f)クーロンの法則 |
摩擦電気・帯電・導体と不導体・静電誘導・不導体の誘電分極 ・クーロンの法則を説明できる。
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2週 |
静電気力 :(a)摩擦電気 (b)帯電 (c)導体と不導体 (d)静電誘導 (e)不導体の誘電分極 (f)クーロンの法則 |
摩擦電気・帯電・導体と不導体・静電誘導・不導体の誘電分極 ・クーロンの法則の問題を解くことができる。
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3週 |
電界 :(a)電界 (b)電気力線 (c)ガウスの定理 |
電界・電気力線・ガウスの定理を説明できる。
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4週 |
電位と電位差 :(a)電位と電位差 (b)等電位面 (c)電界中の導体 |
電位と電位差・等電位面・電界中の導体を説明できる。
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5週 |
電位と電位差 :(a)電位と電位差 (b)等電位面 (c)電界中の導体 |
電位と電位差・等電位面・電界中の導体の問題を解くことができる。
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6週 |
コンデンサー :(a)コンデンサー (b)電気容量 (c)誘電体と電気容量 (d)コンデンサーの接続 |
コンデンサー・電気容量・誘電体と電気容量・コンデンサーの接続を説明できる。
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7週 |
コンデンサー :(a)コンデンサー (b)電気容量 (c)誘電体と電気容量 (d)コンデンサーの接続 |
コンデンサー・電気容量・誘電体と電気容量・コンデンサーの接続を説明できる。
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8週 |
コンデンサー :(a)コンデンサー (b)電気容量 (c)誘電体と電気容量 (d)コンデンサーの接続 |
コンデンサー・電気容量・誘電体と電気容量・コンデンサーの接続の問題を解くことができる。
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2ndQ |
9週 |
電圧と電流 :(a)電流 (b)オームの法則 (c)抵抗の接続 |
電流・オームの法則・抵抗の接続を説明できる。
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10週 |
直流回路 :(a)電池の起電力と内部抵抗 (b)キルヒホッフの法則 (c)ホイートストーンブリッジ (d)電流計と電圧計 |
電池の起電力と内部抵抗・キルヒホッフの法則・ホイートストーンブリッジ・電流計と電圧計を説明できる。
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11週 |
直流回路 :(a)電池の起電力と内部抵抗 (b)キルヒホッフの法則 (c)ホイートストーンブリッジ (d)電流計と電圧計 |
電池の起電力と内部抵抗・キルヒホッフの法則・ホイートストーンブリッジ・電流計と電圧計の問題を解くことができる。
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12週 |
半導体 :(a)半導体 (b)ダイオード (c)トランジスタ |
半導体・ダイオード・トランジスタを説明できる。
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13週 |
電流と磁界 :(a)磁石による磁界 (b)磁界と磁力線 (c)電流による磁界 |
磁石による磁界・磁界と磁力線・電流による磁界を説明できる。
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14週 |
磁界と電磁力 :(a)電流が磁界から受ける力 (b)磁界と磁束密度 (c)直線電流間に働く力 (d)ローレンツ力 |
電流が磁界から受ける力・磁界と磁束密度・直線電流間に働く力・ローレンツ力を説明できる。
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15週 |
磁界と電磁力 :(a)電流が磁界から受ける力 (b)磁界と磁束密度 (c)直線電流間に働く力 (d)ローレンツ力 |
電流が磁界から受ける力・磁界と磁束密度・直線電流間に働く力・ローレンツ力の問題を解くことができる。
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16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
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 |
評価割合
| 中間試験 | 定期試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 30 | 50 | 20 | 100 |
専門的能力 | 30 | 50 | 20 | 100 |