到達目標
◇数値を適切に扱うことができる
◇事象を図示し力ベクトルを求めることができる．
◇等加速度運動を説明できる．
◇運動方程式を立式できる．
◇運動量保存則を立式できる．
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 | 物理計算の中で，有効桁数・単位の接頭語に注意をして適切な数値表記ができる． | 物理量を指定された有効桁数・単位で科学表記できる． | 単位を含んだ科学表記ができない． |
| 評価項目2 | 正負の速度・加速度に対し，実際の運動を想像し説明することができる． | 等加速度運動に対して三つの基本公式を適用し，計算ができる． | 「加速度」の定義式を用いた計算ができない． |
| 評価項目3 | 複数の力が働いている場合の図示及び力の合成，分解を計算をすることができる． | 2力の合成，2成分への分解を図示及び計算をすることができる． | 2力の合成を図示及び計算ができない． |
| 評価項目4 | 複数の力が作用している複数物体系の連立運動方程式を立式し，加速度や張力などを算出できる． | 1物体系の運動方程式を立式し，加速度を算出できる． | 運動方程式を立式できない． |
| 評価項目5 | 運動量保存則，反発係数の2式を連立し，衝突後のに物体の速度を算出できる． | 運動量保存則を立式し，一つの物体の速度を算出できる． | 運動量保存則を立式できない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物理現象を実体験として理解し，それを数量的，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ほしい．
１学年では特に力学を扱う．
授業の進め方・方法:
中学理科と比べると，数値・文字式の計算が格段に増えます．
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．
【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），後期には関数電卓
【成績評価】定期試験(4回)80%，課題(8回程度)20%の合計平均点とする．
【合否判定】定期試験(4回)80%，課題(8回程度)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】合否判定点と同じ．ただし再試験で合格した場合は60点とする．
【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．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．
注意点:
後関連科目：物理（2年生），応用物理（3,4年生）
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．
「I:初期状態」に「A:作用」を加えてどんな「F:終状態」になるか？関連性を見出すのが Science です．
目標とするFの為にどんなAを加えるかを逆算するのが Technology です．
「どんなFを目標としようか？」まで考え，実際に行動するのが Engineering です．
この違いを意識して学習を進めてください．
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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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，科学量 |
科学量の概念と量記号，単位を理解できる．
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| 2週 |
等速運動 |
速度と加速度の概念を説明できる．
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| 3週 |
衝突現象 |
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．
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| 4週 |
力の算出 |
重力，弾性力，垂直抗力，最大摩擦力，動摩擦力の概念を理解し，それぞれの力に関する計算ができる．
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| 5週 |
【実験】「ばね定数測定」 |
表計算ソフトを用いて測定結果をグラフ化し，ばね定数を求めることができる．
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| 6週 |
加速度運動 |
等加速度直線運動の公式を用いて，物体の変位，時間，速度に関する計算ができる．
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| 7週 |
演習 |
接頭語(k, c, m)，有効桁数を適切に処理できる．
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| 8週 |
前期中間試験:実施する |
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| 2ndQ |
| 9週 |
運動の三法則 |
運動の三法則について説明できる．
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| 10週 |
自由落下，鉛直投射 |
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．
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| 11週 |
【実験】「自由落下」 |
表計算ソフトを用いて測定結果をグラフ化し，重力加速度を求めることができる．
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| 12週 |
運動方程式 |
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．
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| 13週 |
力積と運動量の変化 |
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．
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| 14週 |
演習 |
平均の速度，平均の加速度に関する計算ができる．
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| 15週 |
演習 |
科学表記を用いて科学量を算出できる．
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| 16週 |
前期期末試験:実施する |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
力のつりあい，作用・反作用 |
質点にはたらく力のつりあいに関する計算ができる．
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| 2週 |
力の作図 |
物体に作用する力を図示できる．
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| 3週 |
力の合成と分解 |
力の合成と分解ができる．
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| 4週 |
【実験】「３力のつりあい」 |
表計算ソフトを用いて測定結果をグラフ化することができる．
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| 5週 |
摩擦力 |
静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあい等について説明できる．
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| 6週 |
斜面上の物体の運動 |
三角比を用いて運動の定量的な理解ができる．
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| 7週 |
演習 |
与えられた事象に対して，物体の運動の様子を計算することができる．
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| 8週 |
後期中間試験:実施する |
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| 4thQ |
| 9週 |
連結系の運動方程式 |
連結している2物体にはたらく力を理解して運動方程式を立てることができる．
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| 10週 |
演習 |
与えられた事象に対して，物体の運動の様子を計算することができる．
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| 11週 |
運動量保存則 |
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．
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| 12週 |
【作業】「斜方投射」 |
表計算ソフトを用いて理論値をグラフ化し，空気抵抗の影響を理解できる．
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| 13週 |
v-t, x-tグラフ |
初速度の有無でグラフと力学公式が異なることを理解できる．
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| 14週 |
対数グラフ |
対数グラフの用い方と，物理量の求め方を理解できる．
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| 15週 |
演習 |
与えられた事象に対して，物体の運動の様子を計算したりグラフ化することができる．
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| 16週 |
後期期末試験:実施する |
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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 | 力学 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 2 | 前2,後13 |
| 平均の速度、平均の加速度に関する計算ができる。 | 2 | 前14 |
| 等加速度直線運動の公式を用いて、物体の変位、時間、速度に関する計算ができる。 | 2 | 前6 |
| 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。 | 2 | 前10 |
| 物体に作用する力を図示できる。 | 2 | 後2 |
| 力の合成と分解ができる。 | 2 | 後3 |
| 質点にはたらく力のつりあいに関する計算ができる。 | 2 | 後1 |
| 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。 | 2 | 前4,前7,後5 |
| 運動の三法則について説明できる。 | 3 | 前9 |
| 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。 | 2 | 前12,後9 |
| 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 | 後5 |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 前4 |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 前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 | 前3 |
| 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 | 前13 |
| 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11 |
| 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 実験テーマの目的を理解し、適切な手法により取得したデータから近似曲線を求めるなど、グラフや図、表を用いて分かり易く効果的に表現することができる。 | 2 | 前5,前11 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | ポートフォリオ | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |