1. ニュートンの運動方程式を微分方程式として理解して、物体の運動を求めることができる。
2. 剛体の運動に関する問題を解くことができる。
3. 熱力学の第１・２法則、カルノーサイクルとエントロピーについて説明できる。
4. 量子力学の必要性および特徴的な結果について説明することができる。
5. 実験と理論とを結びつけて理解でき、実験結果を考察しレポートとしてまとめることができる。
ＪＡＢＥＥ基準１ 学習・教育到達目標 (c) 数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用できる能力
ＪＡＢＥＥ基準１ 学習・教育到達目標 (d)(1) 専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力
ＪＡＢＥＥ基準１ 学習・教育到達目標 (e) 種々の科学，技術および情報を利用して社会の要求を解決するためのデザイン能力
学習目標 Ⅱ 実践性
学科目標 D（工学基礎） 数学，自然科学，情報技術および電気磁気学，電気回路などを通して，工学の基礎知識と応用力を身につける。
本科の点検項目 Ｄ－ⅱ 自然科学に関する基礎的な問題を解くことができる
学校目標 E（継続的学習） 技術者としての自覚を持ち，自主的，継続的に学習できる能力を身につける
本科の点検項目 Ｅ－ⅱ 工学知識，技術の修得を通して，継続的に学習することができる
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
（力学）速度と加速度
（熱力学）熱平衡状態と温度 |
（力学）ベクトル量としての位置、速度、加速度を理解し、それらベクトル量の合成と分解ができる。
（熱力学）温度、圧力、体積、内部エネルギーの定義を説明できる。
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| 2週 |
（力学）運動方程式１
（熱力学）状態方程式 |
（力学）力が一定の場合、力が時間にの依存する場合の物体の運動に関する問題を解くことができる。
（熱力学）理想気体の状態方程式を説明でき、関連する計算ができる。
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| 3週 |
（力学）運動方程式２
（熱力学）熱力学の第１法則 |
（力学）力が速度の依存する場合の物体の運動に関する問題を解くことができる。
（熱力学）熱力学の第１法則を説明できる。
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| 4週 |
（力学）運動方程式３
（熱力学）熱容量、比熱、熱量の保存 |
（力学）力が座標に依存する場合の物体の運動に関する問題を解くことができる。
（熱力学）熱容量、比熱に関連する計算ができる。
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| 5週 |
（力学）放物運動、円運動
（熱力学）理想気体の状態変化１ |
（力学）放物運動と円運動に関する問題を解くことができる。
（熱力学）定積変化、定圧変化に関連する計算ができる。
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| 6週 |
（力学）単振動、単振り子
（熱力学）理想気体の状態変化２ |
（力学）単振動、単振り子に関する問題を解くことができる。
（熱力学）等温変化、断熱変化に関連する計算ができる。
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| 7週 |
（力学）仕事とエネルギー
（熱力学）カルノーサイクル |
（力学）仕事とエネルギーの関係を理解する。
（熱力学）カルノーサイクルとその効率について説明できる。
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| 8週 |
（力学）力学的エネルギー保存則
（熱力学）熱力学の第２法則 |
（力学）力学的エネルギー保存を理解し、応用できる。
（熱力学）熱力学の第２法則について説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
（力学）力のモーメントと角運動量
（熱力学）エントロピー１ |
（力学）回転運動に関わる力のモーメントと角運動量を理解する。
（熱力学）エントロピーの定義を説明できる。
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| 10週 |
（力学）角運動量保存則
（熱力学）エントロピー２ |
（力学）角運動量保存則に関する問題を解くことができる。
（熱力学）エントロピー増大の原理を説明できる。
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| 11週 |
（力学）固定軸の周りの剛体の回転運動
（熱力学）エントロピー３ |
（力学）固定軸の周りの剛体の回転運動を記述する基礎方程式を理解する。
（熱力学）エントロピーに関連する問題を解くことができる。
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| 12週 |
（力学）成果発表および追実験
回転運動１
（熱力学）気体分子運動論１ |
（力学）回転の運動方程式に関する問題を解くことができる。
気体分子の運動を気体の圧力や温度を関係づけて説明することができる。
（熱力学）気体分子の運動と気体の圧力、温度との関係を説明できる。
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| 13週 |
（力学）回転運動２
（熱力学）気体分子運動論２ |
（力学）回転に関する問題を解くことができる。
（熱力学）気体分子の内部エネルギーに関係する計算ができる。
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| 14週 |
（力学）剛体の平面運動１
（熱力学）マクスウェル分布１ |
（力学）剛体の平面運動に関する簡単な問題を解くことができる。
（熱力学）マクスウェル分布について説明できる。
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| 15週 |
（力学）剛体の平面運動２
（熱力学）マクスウェル分布２ |
（力学）剛体の平面運動に関する問題を解くことができる。
（熱力学）マクスウェルの速度分布関数を使って、エネルギー等分配の法則を導ける。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
（実験）実験ガイダンス
（量子論）古典物理学で説明できないこと |
（実験）実験で使用する機器や測定等に関する基礎的事項を理解する。
（量子論）古典物理学で説明できないことを理解する。
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| 2週 |
（実験）実験1：液体の密度
（量子論）光電効果 |
（実験）各種濃度の溶液試料について求めた密度から、濃度と密度の関係を表す実験式を求めることができる。
（量子論）光量子仮説によって光電効果を説明できる。
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| 3週 |
（実験）実験1：液体の密度
（量子論）コンプトン効果 |
（実験）各種濃度の溶液試料について求めた密度から、濃度と密度の関係を表す実験式を求めることができる。
（量子論）コンプトン効果を説明できる。
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| 4週 |
（実験）実験２：光の干渉と回折
（量子論）ボーアの原子模型1 |
（実験）光の波動性について実験を通して理解する。
（量子論）ボーアの仮説を元に水素原子における電子軌道の式を導出することができる。
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| 5週 |
（実験）実験２：光の干渉と回折
（量子論）ボーアの原子模型２ |
（実験）光の波動性について実験を通して理解する。
（量子論）ボーアの仮説をもとに水素原子における電子軌道と電子の波動関数を求めることができる。
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| 6週 |
（実験）実験３：気体温度計
（量子論）ドブロイ波長 |
（実験）シャルルの法則に基づき、気体の温度と体積から未知の水温が計測できることを確認する。
（量子論）物質波の考えを理解し、ドブロイ波長を計算することができる。
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| 7週 |
（実験）実験３：気体温度計
（量子論）シュレディンガー方程式の構造 |
（実験）シャルルの法則に基づき、気体の温度と体積から未知の水温が計測できることを確認する。
（量子論）シュレディンガー方程式の構造を説明することができる。
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| 8週 |
（実験）実験４：フランクヘルツの実験
（量子論）波動関数の確率解釈 |
（実験）フランクヘルツの実験から、原子の定常状態について理解する。
（量子論）波動関数の解釈を説明することができ、規格化条件を用いた計算をすることができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
（実験）実験４：フランクヘルツの実験
（量子論）位置の期待値 |
（実験）フランクヘルツの実験から、原子の定常状態について理解する。
（量子論）波動関数が与えられたときに、位置の期待値を計算することができる。
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| 10週 |
（実験）実験５：放射線の測定
（量子論）無限に深い井戸型ポテンシャル１ |
（実験）放射線の測定を通して放射線の理解を深める。
（量子論）無限に深い井戸型ポテンシャル中の電子の波動関数とエネルギーを求めるための過程を計算することができる。
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| 11週 |
（実験）実験５：放射線の測定
（量子論）無限に深い井戸型ポテンシャル２ |
（実験）放射線の測定を通して放射線の理解を深める。
（量子論）無限に深い井戸型ポテンシャル中の電子の波動関数とエネルギーを求めることができる。
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| 12週 |
（実験）レポート指導、追実験
成果発表および追実験
（量子論）線形代数と量子論１ |
（実験）レポートの体裁および内容について指導を受け、必要であれば追実験を行う。
（電磁気学）コイルに働く起電力を説明できる。
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| 13週 |
（量子論）線形代数と量子論２ |
（量子論）複素成分をもつ行列に対して、固有値と固有ベクトルを求めることができる。
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| 14週 |
（量子論）線形代数と量子論３ |
（電磁気学）コイルが持つエネルギーを理解し、計算できる。
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| 15週 |
（量子論）水素原子 |
（量子論）水素原子中の電子の波動関数とエネルギー固有値を求めるための計算過程を説明することができる。
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| 16週 |
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| 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 |
| 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 |
| 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 |
| 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。 | 3 | 前1 |
| 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。 | 3 | 前1 |
| 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2 |
| 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2 |
| 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。 | 3 | 前2 |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | 前2 |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | 前2 |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | 前2 |
| 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2 |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | 前2 |
| 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2 |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | 前2 |
| 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。 | 3 | 前2 |
| 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2 |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 前2 |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 前2 |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 前7 |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前7 |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前7 |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前7 |
| 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 | 前7 |
| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | 前9 |
| 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。 | 3 | 前9 |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | 前9 |
| 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 | 前6 |
| 単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | 前6 |
| 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。 | 3 | 前6 |
| 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. | 3 | 前6 |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前6 |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | 前9 |
| 角運動量を求めることができる。 | 3 | 前9 |
| 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。 | 3 | 前9 |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | 前9 |
| 重心に関する計算ができる。 | 3 | 前9 |
| 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。 | 3 | 前9 |
| 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。 | 3 | 前9 |
| 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 | 前1 |
| 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 | 前4 |
| 物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 | 3 | 前4 |
| 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 | 前4 |
| 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 | 前8 |
| 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 | 前5 |
| 気体の内部エネルギーについて説明できる。 | 3 | 前5 |
| 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 | 前3 |
| 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 | 前6 |
| 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 | 前7 |
| 熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | 前7 |
| 物理実験 | 物理実験 | 測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11 |
| 安全を確保して、実験を行うことができる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11 |
| 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11 |
| 有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11 |
| 熱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6,後7 |
| 光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4,後5 |
| 電磁気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4,後5 |
| 電子・原子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8,後9 |