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.3年生では,円運動,単振動,万有引力,波,音波の性質について学習する.
授業の進め方・方法:
前期:円運動,単振動,万有引力(使用教科書:「力学Ⅰ」)
後期:波,音波(使用教科書:「熱・波動」)
これまでに学んだ数学,特に三角関数の知識が重要となる.
公式から値を求めることも重要であるが,実際の現象を見失うことがないように心がけること.
各定期試験までの間におおむね2回の小テストを行う.小テスト実施時は次に進むための知識のまとめのときでもあるので,このときまでに最低限必要な知識を身につけておくようにすること.
数学,物理で用いる数式の丸暗記にとどまらず,その考え方や適切な表現方法を身につけるようにつとめる.数値を求める場合には,用いる値や目的量の単位にも注意を払う.
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス 5-1等速円運動 (1)等速円運動の基本的性質 |
円運動の性質が説明でき,関連する物理量(角速度,周期,回転数,速度,加速度,向心力)を求めることができる.
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2週 |
(1)等速円運動の基本的性質 |
円運動の性質が説明でき,関連する物理量(角速度,周期,回転数,速度,加速度,向心力)を求めることができる.
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3週 |
(1)等速円運動の基本的性質 |
円運動の性質が説明でき,関連する物理量(角速度,周期,回転数,速度,加速度,向心力)を求めることができる.
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4週 |
(2)遠心力 (2-1)慣性力
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加速度運動している物体にはたらく慣性力を求めることができる.
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5週 |
(2-1)慣性力 |
加速度運動している物体にはたらく慣性力を求めることができる.
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6週 |
(2-2)遠心力 |
円運動している物体にはたらく遠心力を求めることができる.
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7週 |
(2-2)遠心力 |
円運動している物体にはたらく遠心力を求めることができる.
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8週 |
前期中間試験
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2ndQ |
9週 |
試験答案返却・解答解説 5-2単振動 (1)単振動 |
試験の解説に基づいて,理解度が低い部分を理解する. 等速円運動と単振動の関係から,対応する物理量を求めることができる.
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10週 |
(1)単振動 |
単振動に関連する物理量(速度,加速度,復元力)を求めることができる.
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11週 |
(2)ばね振り子 |
ばねによる水平振動,鉛直振動について,関連する物理量を計算することができる.
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12週 |
(3)単振り子 (4)単振動のエネルギー |
単振り子の運動を単振動と見なし,関連する物理量を計算することができる. 単振動をしている物体の力学的エネルギーを求めることができる.
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13週 |
第6章 万有引力 6-1惑星の運動 6-2万有引力の法則 |
ケプラーの法則を知っている. 物体間にはたらく万有引力を求めることができる.
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14週 |
6-3重力 6-4第一宇宙速度と人工衛星
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万有引力と重力の関係から重力加速度を求めることができる. 第一宇宙速度を求めることができる.
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15週 |
前期期末試験 |
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16週 |
試験答案返却・解答解説 |
試験の解説に基づいて,理解度が低い部分を理解する.
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後期 |
3rdQ |
1週 |
第1章 波 1-1波の表し方 (1)波の発生と伝達 (2)波の基本式 |
波,および波の要素について説明できる. 波の基本式から関連する物理量を求めることができる.
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2週 |
(3)正弦波の式と位相
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図で示した正弦波を数式で表現できる
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3週 |
(3)正弦波の式と位相 (4)平面や空間を伝わる波
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図で示した正弦波を数式で表現できる 波と波面について説明できる.
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4週 |
1-2縦波と横波 (1)横波と縦波の違い (2)縦波の横波表示 |
横波と縦波の違いを説明できる 縦波の横波表示から,関連する物理量を求めることができる
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5週 |
1-3波の反射と干渉 (1)重ね合わせの原理 |
合成波,反射波,定常波,平面波の干渉について説明でき,図示や関連する物理量を求めることができる.
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6週 |
(1)重ね合わせの原理 |
合成波,反射波,定常波,平面波の干渉について説明でき,図示や関連する物理量を求めることができる.
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7週 |
(2)回折と屈折 |
ホイヘンスの原理を説明できる. 波の回折,反射・屈折の法則を説明できる.
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
試験答案返却・解答解説 第2章 音波 2-1 音の性質 |
試験の解説に基づいて,理解度が低い部分を理解する. 音の三要素,波動としての音の性質を説明できる.
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10週 |
2-1 音の性質 |
音の三要素,波動としての音の性質を説明できる.
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11週 |
2-2固有振動と共振 (1)固有振動 (2)弦の振動 |
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12週 |
(3)気柱の振動 |
開管,閉管の固有振動数を求めることができる.
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13週 |
2-3音のドップラー効果 |
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.
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14週 |
2-3音のドップラー効果 |
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.
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15週 |
学年末試験 |
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16週 |
試験答案返却・解答解説 |
試験の解説に基づいて,理解度が低い部分を理解する.
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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 | 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。 | 2 | 前9,前11,前12 |
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 2 | 前10,前11,前12 |
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。 | 2 | 前1,前2,前3 |
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. | 2 | 前13 |
波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 2 | 後1,後2,後3 |
横波と縦波の違いについて説明できる。 | 2 | 後4 |
波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 2 | 後5,後6 |
波の独立性について説明できる。 | 2 | 後5,後6 |
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。 | 2 | 後5,後6 |
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 | 2 | 後5,後6 |
ホイヘンスの原理について説明できる。 | 2 | 後7 |
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。 | 2 | 後7 |
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。 | 2 | 後11 |
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)。 | 2 | 後12 |
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 2 | 後11 |
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。 | 2 | 後13,後14 |