概要:
実験を通して物理現象を実体験として理解し,自然に対する関心や探究心を高める.
情報の収集,実験の計画、実験による検証,実験データの分析・解釈など科学的に探究する方法を習得する.
物理法則に基づいて論理的に思考し,物理現象を定量的に分析する力を養う.
2学年物理Bでは波動を扱う.
【本科目は「数理・データサイエンス・AI 教育プログラム」のリテラシーレベルに対応した科目である. 】
授業の進め方・方法:
(i) 授業の方法
基本的な内容を説明したのち,各自で演習問題を解くことを通して物理法則の理解・定着を図ります.
問題を解き,質問し,教え,相談する姿勢が必要とされますので,日常から安心して語り合える人間関係を築くように生活してください.
授業で扱った問題をその日のうちに再度解き直すことで,知識・計算技術の定着を図ってください.
実験では危険が伴う場合があるので,安全意識を持ち十分に注意をしながら実施してください.
【準備するもの】教科書,ノート,ファイル・バインダー(演習プリントの整理),定規,関数電卓,PC(必要な際に指示する)
【前関連科目】物理(1年)
【 関連科目】物理A(2年)
【後関連科目】応用物理 I(3年)
(ii) 成績評価
【成績評価】四半期毎にシラバスに定める評価割合に基づき 100 点法で評点を算出し,その平均点を用いる. 「学業成績の試験・評価に関する内規」に従い,60 点以上を合格とする.
【中間評価】成績評価の評価割合に準ずる.
【四半期毎の細目】60%定期試験,40%ポートフォリオ(小テスト,実験レポートなど)
【 課題提出期限】課題毎に提示する.(祝日等がなければ,課題提示後1週間を基本とする)
【 期限超過時】課題を受理し評価するが,課題の満点の6割を上限としてその四半期の評点に算入する.
【再試験評価】各四半期の再試験の結果がその期の評点を超えた場合には,60点を上限として対応した期の評点を再試験の点数で置き換え,成績評価に準じて再計算する.60点以上を合格とし,評点を60点とする.
【学年末再試験】各四半期の評点が60点に満たなかった範囲の再試験において得点率60%以上を合格とし,評点を60点とする.
注意点:
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.
【コミュニケーション】誤った理解・先入観に気づくためには,他者とのコミュニケーションが不可欠です.授業やその他の機会を使って,級友との学び合い,先輩や先生へ質問をしてください.
【日々の勉強】学問の約束事や公式は「暗記・活用・理解」を繰り返すことで知識として定着します.専門用語の英単語を覚えることで量記号や公式を覚えやすくなります.図書館やインターネット上の教材も積極的に活用してコツコツと繰り返し勉強してください.
【試験で必要な力】状況設定を読み取る「言葉の力」,どの法則を用いるべきかを「選択する力」,法則に沿って立式し解を求める「計算する力」が必要となります.自分の弱点を意識して勉強してください.
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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 |
数値の科学表記ができる.
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| 2週 |
波の伝わり方,基本式 pp.106-109 |
波が進む様子を図示できる.波の基本式で波の速度を算出できる.
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| 3週 |
y-xグラフとy-tグラフ,波の変位を表す式 pp.176-179 |
波の伝播,媒質の振動の様子をグラフを用いて説明できる.波を表すグラフから,波に関する基本的な物理量を導出できる.波の変位を表す式とグラフの関係が説明できる.
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| 4週 |
波の位相,波面 pp.109-110 |
同位相と逆位相の違いについて説明できる.波面について説明できる.
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| 5週 |
縦波と横波 pp.111-112 |
縦波と横波を図示できる.縦波と横波の具体例を挙げられる.
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| 6週 |
波の重ね合わせ pp.113-114 |
波の干渉を図示できる.
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| 7週 |
波の反射(固定端,自由端)pp.116-118 |
波の反射を図示できる.
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| 8週 |
《《《 前期中間試験 》》》実施する |
90分
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| 2ndQ |
| 9週 |
定常波 pp.114-116 |
1定常波を図示できる.定常波の節と腹について説明できる.
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| 10週 |
波動としての音 pp.130-136 |
音の三要素を述べる事が出来る.音の反射,回折,屈折,干渉の例を挙げられる.
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| 11週 |
固有振動と共振 pp.137 |
固有振動と共振について具体例を挙げて説明できる.
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| 12週 |
弦の定常波 pp.138-140 |
弦の固有振動数を算出できる.
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| 13週 |
◆◆実験◆◆「弦の定常波」 |
測定機器,実験器具を正しく取り扱い,弦の定常波の実験ができる.測定した結果を理論や法則にのっとって分析・解釈し,考察を行うことができる.
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| 14週 |
実験レポート作成 |
測定した結果を理論や法則にのっとって分析・解釈し,考察を行うことができる. 弦の共振・固有振動・定常波について,定性的・定量的に説明できる.
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| 15週 |
音波の干渉 |
音波の干渉について説明できる.
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| 16週 |
《《《 前期期末試験 》》》実施する |
90分
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
固有振動と共振 pp.140-143 |
気柱の固有振動数を算出できる.
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| 2週 |
固有振動と共振 pp.140-143 |
気柱の固有振動数を算出できる.
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| 3週 |
◆◆実験◆◆「気柱の共鳴」 |
測定機器,実験器具を正しく取り扱い,気柱の共鳴の実験ができる.測定した結果を理論や法則にのっとって分析・解釈し,考察を行うことができる.
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| 4週 |
実験レポート作成 |
測定した結果を理論や法則にのっとって分析・解釈し,考察を行うことができる. 気柱の固有振動・定常波・共鳴について,定性的・定量的に説明できる.
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| 5週 |
ドップラー効果 pp. 126-128, pp.144-146 |
ドップラー効果による振動数の変化を算出できる.
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| 6週 |
ホイヘンスの原理 pp.121-125 |
ホイヘンスの原理について説明できる.
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| 7週 |
波の回折,反射,屈折 pp.122-125 |
波の回折,反射・屈折の法則について説明できる.
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| 8週 |
《《《 後期中間試験 》》》実施する |
90分
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| 4thQ |
| 9週 |
光の反射と屈折 pp.148-150 |
屈折角を算出できる.
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| 10週 |
光の反射と屈折 pp.148-150 |
プリズムを通った光の進路を算出できる.
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| 11週 |
◆◆実験◆◆「ガラスの屈折率の測定」 |
測定機器,実験器具を正しく取り扱い,ガラスの屈折率の実験ができる.測定した結果を理論や法則にのっとって分析・解釈し,考察を行うことができる.
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| 12週 |
実験レポート作成 |
測定した結果を理論や法則にのっとって分析・解釈し,考察を行うことができる. ガラスの屈折率について,定性的・定量的に説明できる.
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| 13週 |
光の性質,光の干渉・回折 pp.153-15-160 |
ヤングの干渉実験や回折格子を用いた実験の結果から光の波長を算出できる.
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| 14週 |
光の干渉,回折 pp.153-157 |
ヤングの干渉実験や回折格子を用いた実験の結果から光の波長を算出できる.
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| 15週 |
幾何光学・レンズ p.161, pp.168-170 |
レンズの公式を用いて焦点距離,像の位置,倍率を導出できる.
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| 16週 |
《《《 後期期末試験 》》》実施する |
90分
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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 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さに関する計算ができる。 | 3 | 前2,前3 |
| 横波と縦波の伝わり方について説明できる。 | 3 | 前3,前5 |
| 時刻と位置に対応した媒質の変位を正弦波の式で表現できる。 | 3 | 前3,前4 |
| 波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 3 | 前6,前7 |
| 波の独立性について説明できる。 | 3 | 前6,前7 |
| 二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説明できる。 | 3 | 前6,前9,前15 |
| 定常波の特徴(節、腹の振動の様子など)について説明できる。 | 3 | 前6,前9,前12 |
| ホイヘンスの原理について説明できる。 | 3 | 後6,後7 |
| 波の反射の法則、屈折の法則及び回折について説明できる。 | 3 | 後6,後7 |
| 弦の長さと弦を伝わる波の速さを用いて、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | 前10,前11,前12,前13,前14 |
| 気柱の長さと音速を用いて、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)。 | 3 | 後1,後2,後3,後4 |
| うなり及び共振、共鳴現象について具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 後1,後2 |
| 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。 | 3 | 後5 |
| 自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | 後13 |
| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | 後9,後10,後11,後12 |
| 波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。 | 3 | 後10 |
| 光の回折及び干渉について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 後13,後14,後15 |
| 物理実験 | 物理実験 | 実験の目的及び原理を説明できる。 | 3 | 前13,前14,後3,後4,後11,後12 |
| 整理整頓により実験環境を適切に保ち、手順に従って安全に実験ができる。(化学実験と共通) | 3 | 前13,前14,後3,後4,後11,後12 |
| 実験条件やデータなどを正確に記録できる。(化学実験と共通) | 3 | 前13,前14,後3,後4,後11,後12 |
| 実験データから、最確値や誤差などを求めることができる。 | 3 | 前13,前14,後3,後4,後11,後12 |
| 適切なグラフを作成し、実験データ間の最も確からしい関係を見出すことができる。 | 3 | 前13,前14,後3,後4,後11,後12 |
| 適切な有効数字及び単位を用いて物理量を表すことができる。(化学実験と共通) | 3 | 前13,前14,後3,後4,後11,後12 |
| 実験結果から、物理現象の特徴や規則性を説明できる。 | 3 | 前13,前14,後3,後4,後11,後12 |
| 観察・実験結果を座学などで学んだ内容と関連付けて説明できる。(化学実験と共通) | 3 | 前13,前14,後3,後4,後11,後12 |