物理Ⅰ

科目基礎情報

学校 函館工業高等専門学校 開講年度 令和07年度 (2025年度)
授業科目 物理Ⅰ
科目番号 0058 科目区分 一般 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 3
開設学科 生産システム工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 3
教科書/教材 総合物理1(数研出版) / リードα 物理基礎・物理(数研出版)、 配布プリント(実験・問題)
担当教員 宮崎 真長

到達目標

1. 位置、速度、加速度、力、運動量、エネルギーなどの物理量の定義が説明でき、計算できる。
2. 運動方程式、運動量保存則、エネルギー保存則、熱量の保存則、熱力学第一法則などの重要な物理法則が説明でき、計算できる。
3. データ整理を行い、定められた形式で実験レポートを期日までに提出できる。

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1複数の物理概念・物理量を含んだ問題を解くことができる。定義から物理概念が理解でき、物理量が計算できる。計算で求めた答は単位付きで表示できる。物理量の定義が概ね説明できない。定義式を用いた計算が概ねできない。
評価項目2物理法則の導出過程が説明でき、問題を解くことができる。重要な物理法則が説明でき、その法則を用いて、物理量が計算できる。重要な物理法則の概ね説明できない。
評価項目3表やグラフを正しく完成でき、「考察」を自分の言葉を用いて表現できる。データ整理を行い、定められた形式でレポートを期日までに完成できる。実験レポートを完成できない。

学科の到達目標項目との関係

函館高専教育目標 B 説明 閉じる

教育方法等

概要:
物理の学習を通じて、自然現象を系統的・論理的に考える能力を養い、自然現象を解明するために物理的な見方・考え方を修得する。物理は工学の基礎であり、科学技術の発展に欠かせない科目である。2年生では物体に働く力と運動の状態(位置、速度、加速度)、エネルギー、運動量、熱、気体の状態変化について学習する。また、実験では測定に用いる器具をグループまたは、個人で使用し、実験データをもとに、データ整理を行い、実験レポートを期日までに完成させること。
授業の進め方・方法:
・ 理科総合の物理分野で学習した内容を修得し、計算できることが必須。
・ 数学、特に、「1次関数、2次関数、ベクトル、ベクトルの内積、三角比、三角関数」を頻繁に使用する。これらについて修得し、計算することができること。
・ 実験も数回、行う。実験終了後はデータ整理を行い、表とグラフを作成し、提出期限を守って、定められた形式で実験レポートを完成さること。
・ 物理量を表す記号とその単位の区別ができ、物理量の単位について注意をはらうこと。
・ 関連する科目; 数学、工学基礎実験、理科総合 
注意点:
・ 評価割合の「その他」は小テストや中テスト、実験レポート等を含む

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス
1年の復習
シラバスから授業概要,評価方法,注意事項が理解できる。
位置、速度、加速度が計算できる
2週 1年の復習 等加速度直線運動の物理量が計算できる
3週 落下運動
(1) 自由落下  (2) 鉛直投射 (3) 水平投射 (4) 斜方投射用
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
4週 落下運動
(1) 自由落下  (2) 鉛直投射 (3) 水平投射 (4) 斜方投射用
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
5週 落下運動
(1) 自由落下  (2) 鉛直投射 (3) 水平投射 (4) 斜方投射用
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
6週 落下運動
(1) 自由落下  (2) 鉛直投射 (3) 水平投射 (4) 斜方投射用
左記の各単元について、計算ができる。
7週 落下運動
(1) 自由落下  (2) 鉛直投射 (3) 水平投射 (4) 斜方投射用
左記の各単元について、計算ができる。
8週 力とニュートンの三つの法則
(1) 力の定義と性質
(2) 様々な力
   (重力・張力・垂直抗力・弾性力・摩擦力・圧力・浮力)
・実験(弾性力と摩擦力)
(3) 合力と力のつり合い
(4) 慣性の法則
(5) 運動の法則と運動方程式・実験
(6) 作用反作用の法則
(7) 運動方程式の応用
中テスト
左記の各単元について、計算ができる。
2ndQ
9週 答案返却・解答解説
力とニュートンの三つの法則
(1) 力の定義と性質
(2) 様々な力
   (重力・張力・垂直抗力・弾性力・摩擦力・圧力・浮力)
・実験(弾性力と摩擦力)
(3) 合力と力のつり合い
(4) 慣性の法則
(5) 運動の法則と運動方程式・実験
(6) 作用反作用の法則
(7) 運動方程式の応用
解説を通じて、自分の間違った箇所が理解できる。
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
10週 力とニュートンの三つの法則
(1) 力の定義と性質
(2) 様々な力
   (重力・張力・垂直抗力・弾性力・摩擦力・圧力・浮力)
・実験(弾性力と摩擦力)
(3) 合力と力のつり合い
(4) 慣性の法則
(5) 運動の法則と運動方程式・実験
(6) 作用反作用の法則
(7) 運動方程式の応用
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
11週 力とニュートンの三つの法則
(1) 力の定義と性質
(2) 様々な力
   (重力・張力・垂直抗力・弾性力・摩擦力・圧力・浮力)
・実験(弾性力と摩擦力)
(3) 合力と力のつり合い
(4) 慣性の法則
(5) 運動の法則と運動方程式・実験
(6) 作用反作用の法則
(7) 運動方程式の応用
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
12週 力とニュートンの三つの法則
(1) 力の定義と性質
(2) 様々な力
   (重力・張力・垂直抗力・弾性力・摩擦力・圧力・浮力)
・実験(弾性力と摩擦力)
(3) 合力と力のつり合い
(4) 慣性の法則
(5) 運動の法則と運動方程式・実験
(6) 作用反作用の法則
(7) 運動方程式の応用
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
13週 力とニュートンの三つの法則
(1) 力の定義と性質
(2) 様々な力
   (重力・張力・垂直抗力・弾性力・摩擦力・圧力・浮力)
・実験(弾性力と摩擦力)
(3) 合力と力のつり合い
(4) 慣性の法則
(5) 運動の法則と運動方程式・実験
(6) 作用反作用の法則
(7) 運動方程式の応用
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
14週 力とニュートンの三つの法則
(1) 力の定義と性質
(2) 様々な力
   (重力・張力・垂直抗力・弾性力・摩擦力・圧力・浮力)
・実験(弾性力と摩擦力)
(3) 合力と力のつり合い
(4) 慣性の法則
(5) 運動の法則と運動方程式・実験
(6) 作用反作用の法則
(7) 運動方程式の応用
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
15週 前期期末試験
16週 答案返却・解答解説・前半総括
解説を通じて、自分の間違った箇所が理解できる。
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
後期
3rdQ
1週 仕事とエネルギー
(1) 仕事
(2) 仕事率
(3) エネルギーの定義
(4) 運動エネルギー
(5) 位置エネルギー
(6) 力学的エネルギー保存の法則実験(力学的エネルギー保存則)
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
2週 仕事とエネルギー
(1) 仕事
(2) 仕事率
(3) エネルギーの定義
(4) 運動エネルギー
(5) 位置エネルギー
(6) 力学的エネルギー保存の法則実験(力学的エネルギー保存則)
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
3週 仕事とエネルギー
(1) 仕事
(2) 仕事率
(3) エネルギーの定義
(4) 運動エネルギー
(5) 位置エネルギー
(6) 力学的エネルギー保存の法則実験(力学的エネルギー保存則)
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
4週 仕事とエネルギー
(1) 仕事
(2) 仕事率
(3) エネルギーの定義
(4) 運動エネルギー
(5) 位置エネルギー
(6) 力学的エネルギー保存の法則実験(力学的エネルギー保存則)
左記の各単元について、計算ができる。実験については、グループ実験を行い、グループ内での役割を分担し、各自、実験レポートを作成できる。
5週 運動量
(1) 運動量と力積
(2) 運動量保存の法則
(3) 反発係数
(4) 運動量保存の法則の応用実験(運動量保存則)
左記の各単元について、計算ができる。
6週 運動量
(1) 運動量と力積
(2) 運動量保存の法則
(3) 反発係数
(4) 運動量保存の法則の応用実験(運動量保存則)
左記の各単元について、計算ができる。
7週 運動量
(1) 運動量と力積
(2) 運動量保存の法則
(3) 反発係数
(4) 運動量保存の法則の応用実験(運動量保存則)
左記の各単元について、計算ができる。
8週 中テスト
熱エネルギー
(1)温度・熱量・比熱
(2)熱量の保存、物質の三態
(3)熱膨張、熱と仕事
左記の各単元について、計算ができる。
4thQ
9週 熱エネルギー
(1)温度・熱量・比熱
(2)熱量の保存、物質の三態
(3)熱膨張、熱と仕事
左記の各単元について、計算ができる。
10週 熱エネルギー
(1)温度・熱量・比熱
(2)熱量の保存、物質の三態
(3)熱膨張、熱と仕事
左記の各単元について、計算ができる。
11週 気体の状態変化
(1)圧力、ボイルシャルルの法則
(2)理想気体の状態方程式
(3)分子運動と圧力、絶対温度
(4)気体の内部エネルギー、熱力学第一法則
(5)気体の状態変化
(6)不可逆変化と熱機関と熱効率
(7)気体分子運動論
(8)モル比熱
左記の各単元について、計算ができる。
12週 気体の状態変化
(1)圧力、ボイルシャルルの法則
(2)理想気体の状態方程式
(3)分子運動と圧力、絶対温度
(4)気体の内部エネルギー、熱力学第一法則
(5)気体の状態変化
(6)不可逆変化と熱機関と熱効率
(7)気体分子運動論
(8)モル比熱
左記の各単元について、計算ができる。
13週 気体の状態変化
(1)圧力、ボイルシャルルの法則
(2)理想気体の状態方程式
(3)分子運動と圧力、絶対温度
(4)気体の内部エネルギー、熱力学第一法則
(5)気体の状態変化
(6)不可逆変化と熱機関と熱効率
(7)気体分子運動論
(8)モル比熱
左記の各単元について、計算ができる。
14週 気体の状態変化
(1)圧力、ボイルシャルルの法則
(2)理想気体の状態方程式
(3)分子運動と圧力、絶対温度
(4)気体の内部エネルギー、熱力学第一法則
(5)気体の状態変化
(6)不可逆変化と熱機関と熱効率
(7)気体分子運動論
(8)モル比熱
左記の各単元について、計算ができる。
15週 学年末試験
16週 答案返却・解答解説・総括 解説を通じて、自分の間違った箇所が理解できる

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
基礎的能力自然科学物理物理自由落下及び鉛直投射した物体の変位、速度、時間に関する計算ができる。3前3,前4,前5,前6,前7
水平投射及び斜方投射した物体の変位、速度、時間に関する計算ができる。3前3,前4,前5,前6,前7
物体に作用する力を図示できる。3前8,前9,前10,前11
力の合成と分解ができる。3前8,前9,前10,前11
質点にはたらく力のつりあいに関する計算ができる。3前8,前9,前10,前11
重力、弾性力、抗力、張力の概念を理解し、それぞれの力に関する計算ができる。3前8,前9,前10,前11
運動の三法則について説明できる。3前12,前13,前14
運動方程式を用いて、物体に生じる加速度や物体にはたらく力などを求めることができる。3前12,前13,前14
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12,前13,前14
最大摩擦力に関する計算ができる。3前12,前13,前14
動摩擦力に関する計算ができる。3前12,前13,前14
仕事と仕事率に関する計算ができる。3後1,後2,後3,後4
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。3後1,後2,後3,後4
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。3後1,後2,後3,後4
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1,後2,後3,後4
力学的エネルギー保存の法則について説明でき、その法則を用いて、物体の速度や変位などを求めることができる。3後1,後2,後3,後4
物体の質量と速度を用いて、運動量を求めることができる。3後5,後6,後7
物体の運動量変化が力積に等しいことを用いて、力積の大きさ、速度変化及び加わる平均の力などを求めることができる。3後5,後6,後7
運動量保存の法則について説明でき、その法則や反発係数を用いて、物体の衝突、分裂及び合体に関して、速度変化などを求めることができる。3後5,後6,後7
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,後9,後10
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8,後9,後10
物体の熱容量と比熱に関する計算ができる。3後8,後9,後10
熱量保存の法則を用いて、熱容量、比熱及び熱平衡後の物体の温度を求めることができる。3後8,後9,後10
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、体積を求めることができる。3後11,後12,後13,後14
理想気体における分子の運動エネルギーと内部エネルギーの関係について説明できる。3後11,後12,後13,後14
熱力学第一法則を用いて、気体の状態変化(定積変化、定圧変化、等温変化、断熱変化)に関する計算ができる。3後11,後12,後13,後14
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8,後9,後10
不可逆変化について、具体例を挙げて説明できる。3後8,後9,後10
熱機関の熱効率に関する計算ができる。3後8,後9,後10

評価割合

試験小テストレポート態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70000030100
基礎的能力70000030100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000