応用物理I

科目基礎情報

学校	釧路工業高等専門学校	開講年度	令和08年度 (2026年度)
授業科目	応用物理I
科目番号	0065	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	情報工学分野	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	【教科書】初歩から学ぶ基礎物理学「熱・波動」「電磁気・原子」（大日本図書）　【問題集・参考書】『しっかり学べる基礎物理学』（電気書院），『ドリルと演習シリーズ　基礎物理学』（電気書院），高校生が用いる「物理」の各種参考書
担当教員	梅津 裕志

到達目標

◇熱力学の法則を理解し，気体の状態の変化を計算できる．
◇電荷間の力，電場，電位を算出できる．
◇コンデンサ回路，抵抗回路の計算ができる．
◇微積分を用いた力学，剛体の運動の計算ができる．

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1	気体の状態変化，モル比熱，熱機関など熱力学に関する現象を物理法則に基づいて理解し，様々な物理量を導出できる．	気体の状態変化，モル比熱，熱機関にかかわる物理量の基本的な計算ができる．	気体の状態変化，モル比熱，熱機関にかかわる物理量を公式を用いて計算ができない．
評価項目2	静電気力，電場，電位など電気に関する概念を理解し，これらの物理量を導出できる．	静電気力，電場，電位などの，電気に関する基本的な物理量を計算できる．	静電気力，電場，電位などの，電気に関する基本的な物理量を公式を用いて計算できない．
評価項目3	コンデンサーの電気容量，ジュール熱，電気抵抗などについて，物理法則に基づいて理解し，これらの物理量を導出できる．	コンデンサーの電気容量，ジュール熱，電気抵抗などの基本的な物理量を計算できる．	コンデンサーの電気容量，ジュール熱，電気抵抗などの基本的な物理量を公式を用いて計算できない．
評価項目4	微積分を用いて既習の物理量の公式を導出することができる．	簡単な運動の運動方程式について，微分方程式で立式し，手続き的に解を導出できる．	微積分を用いた位置，速度，変位などの物理量の相互変換ができない．

学科の到達目標項目との関係

ディプロマ・ポリシー C （（技術的課題を解決できるように）工学の幅広い基礎知識（数学，自然科学，情報技術，基礎工学）を修得し，それらを応用する能力を身につける。）

教育方法等

概要:

物理現象を実体験として理解し，それを通史的，数式的にとらえる能力を養う．
科学的思考力を養うとともに，学ぶことの楽しさを実感してもらいたい．
３学年では２学年に履修した物理の中で扱った熱分野の続きである熱力学と，そのほかに電磁気学，微積分を用いた物理，剛体の運動を扱う．
　前期前半：熱力学
　前期後半：静電気力，電場，電位
　後期前半：抵抗，コンデンサーとその回路
　後期後半：微積分を用いた物理．剛体の運動

授業の進め方・方法:

後期後半で扱う「微積分を用いた力学」「剛体」に関しては，教科書ではなく講義資料を配布します．
演習や試験問題によっては関数電卓が必要です．
数値化，図示をする場合は約束事（授業で指示）をふまえた表現が必要です．
予習として教科書を熟読してください．
復習として授業中に解いた問題を自身で解きなおして下さい．

【事前に行う準備学習】講義の冒頭で予習・復習内容を説明する．
【合否判定】定期試験（4回）80%，その他の課題(小テスト，レポート等)20％の合計平均が60点以上を合格とする．
【再試験】得点率が6割未満の範囲の再試験で60点以上を合格とする．
【最終評定】合否判定と同じ．ただし再試験で合格した場合は60点とする．
【前関連科目】物理（1年，2年）
【後関連科目】応用物理II（4年）

注意点:

用語や記号を覚えてしまうことで，授業の内容の理解も早まります．
授業は，新しい概念を得るだけでなく，誤った概念や先入観を正す場です．
皆さんの楽しい雰囲気，活発な発言が内容を豊かにします．

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	熱平衡，絶対温度などについて，原子や分子の運動に基づいて説明できる．
		2週	気体分子運動論 ，気体の内部エネルギー（「熱・波動」p.40-）	気体分子の運動に基づいて，気体の圧力，温度を説明できる．理想気体の内部エネルギーを計算できる．
		3週	熱力学第1法則（p.52-）	熱力学第1法則を用いて，気体のする仕事や内部エネルギー変化等を計算できる．
		4週	気体の状態変化（p.58-）	定積変化，定圧変化，等温変化，断熱変化について，p-v図に表すことができる．
		5週	モル比熱（p.65-）	モル比熱を計算できる．
		6週	熱機関 （p.70-）	熱機関について理解し，熱効率を求めることができる．
		7週	エントロピー（p.76-）	エントロピーについて，説明することができる．
		8週	前期中間試験：実施する
	2ndQ
		9週	静電気力（1）（「電磁気・原子」p.10-）	クーロンの法則が説明でき，電荷間にはたらく力を算出できる．
		10週	電場（1）（p.17-）	電場の定義を知り，電場の強さを求めることができる．
		11週	電場（2）	電気力線を図示できる．
		12週	電場（3）（p.24-）	ガウスの法則を用いて対称性の高い電場を求めることができる．
		13週	電位（1）（p.30-）	平行極板間の電位を求めることができる．
		14週	電位（2）	点電荷周辺の電位を求めることができる．
		15週	電位（3）	点電荷による位置エネルギーを算出できる．
		16週	前期期末試験：実施する
後期
	3rdQ
		1週	コンデンサー（1）（p.48-）	コンデンサーの電気容量を算出できる．
		2週	コンデンサー（2）	コンデンサーに蓄えられるエネルギーを算出できる．
		3週	コンデンサー（3）	コンデンサーの直列・並列接続時の合成容量を算出できる．
		4週	自由電子の運動とオームの法則（p.63-）	電荷の等速度運動から導電率や電力を求めることがで きる．抵抗率を用いて電気抵抗を求めることができる．
		5週	オームの法則	直列，並列の合成抵抗を求めることができる．
		6週	直流回路（1）（p.75-）	ジュール熱，電力を算出できる．
		7週	直流回路（2）（p.82-）	キルヒホッフの法則を用いて抵抗回路の計算ができる．
		8週	後期中間試験：実施する
	4thQ
		9週	微積分を用いた位置，速度，加速度	微積分を用いて物体の位置，速度，加速度を求めることができる．
		10週	剛体の重心	剛体の重心を求めることができる．
		11週	剛体の運動方程式	剛体のつりあいの式を立てて解くことができる．
		12週	剛体の慣性モーメント，角運動量	剛体の慣性モーメントを求めることができる． 剛体の角運動量を求めることができる．
		13週	剛体に関する運動方程式の適用例	定滑車，斜面上物体の回転運動の加速度を算出できる．
		14週	微積分を用いた仕事と力学的エネルギー	力を積分することで仕事，位置エネルギーを求めることができる．
		15週	微積分を用いた運動方程式	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．
		16週	後期期末試験:実施する

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	0	0	0	20	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	0	20	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0