概要:
自然現象を系統的，論理的に考えていく能力を養い，広く自然の事物や諸現象を，科学的に解明，また探究するための物理的な見方，考え方を身に付ける。
力学の基本的な物理量の表し方と，力と運動の関係について学習する。直線運動，平面の運動，等速円運動，単振動など，典型的かつ理想的な物体の運動を学習する。また，音や光を把握する波動の物理，そして熱力学の基礎についても学習する。
本科目は基礎数学A，基礎数学B，微分・積分，代数・幾何，物理II，物理III，電磁気学に関連する。
授業の進め方・方法:
物理Ⅰの授業はアクティブラーニング形式を取り入れた方法で行う。調べ学習や教え合いを通して知識の習得と定着を図るので、授業への主体的な参加が前提である。
授業では，物理量の定義や物理法則について学び，その数学的表現方法を習得する。また，問題演習を通して，物理の概念の確認と習得および知識の定着を図る。
物理の理解に必要な数学のうち，2年生で学習するべクトル，微分積分については，随時確認を行いながら授業を進める。二次方程式や連立方程式は頻繁に使うので，種々の解法をきちんと習得している必要がある。また，二次方程式は式とグラフの関係を理解していることも重要である。三角比および三角関数についても理解できていることが前提である。1年次までに既習の数学について，きちんと習得出来ていない場合には、自主的に復習しておくこと。
注意点:
図やグラフを自ら描き，物体の動きの具体的なイメージを持つように意識して学習すること。
学習した内容を理解し，身に着けるためには問題演習が必須である。解法を会得するだけでなく，実際に自分で多くの問題を解けるようになることが特に重要である。授業中にも問題演習の機会を出来るだけ多くとるが，自主学習として問題演習に取り組むことが望ましい。
各自の学習の必要に応じて参考書等を利用する場合，市販の参考書から以下の３点に留意して自分に合ったものを探すと良い。
１．いろいろな問題を同じ方針で説明していること。
２．例題が多く，その解法が行間を想像しなくても追えるようにきちんと説明されていること。
３．解答例に図とその説明が書かれていること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
物理のための数学（三角関数の復習とベクトルの確認）
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二次元のベクトルの足し算，引き算ができる．
三角関数を使ったベクトルの成分分解ができる．
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| 2週 |
速度の合成と相対速度
次元と単位，変位と速度・加速度 |
二次元の速度ベクトルの加減計算ができる．
２物体の相対速度を求めることができる．
スカラー量とベクトル量の概念を理解し，物理量を正しく記述することができる．
速度，加速度の定義を説明し，式にすることができる．
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| 3週 |
等速直線運動と等加速度直線運動
いろいろな力 |
速度，加速度，変位，時間の関係を式に記述できる．
等加速度直線運動の式を用いて，物体の変位（座標），時間，速度に関する計算ができる．
物体に働く力について，何が何に及ぼす力か説明できる．
弾性力の大きさを求めることができる．
物体に作用する力を図示することができる．
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| 4週 |
力のつり合い
運動の法則（慣性の法則，作用反作用の法則）
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物体に働く複数の力をすべて図に描き出すことができる．
摩擦力が働く場合の力のつりあいについて理解している．
最大静止摩擦力に関する計算ができる．
力が作用することの意味を理解する．
慣性の法則について説明できる．
作用と反作用の関係を具体例を挙げて説明できる．
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| 5週 |
運動の法則（運動方程式） |
物体に働く力と加速度の比例関係，質量と加速度の反比例関係について理解する．
運動方程式の書き方を理解する．
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| 6週 |
自由落下 |
運動方程式を書くことができる．
運動方程式から加速度を求めることができる．
速度，加速度，変位の関係を式に書くことができる．
自由落下した物体の座標，速度，時間に関する計算ができる．
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| 7週 |
中間試験
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| 8週 |
鉛直投上 |
運動方程式を書くことができる．
運動方程式から加速度を求めることができる．
速度，加速度，変位の関係を式に書くことができる．
鉛直投上した物体の座標，速度，時間に関する計算ができる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
斜面上の物体の運動 |
力の成分分解をし，斜面に平行および垂直な方向の力を示すことができる．
動摩擦に関する計算ができる．
斜面上を動く物体について，運動方程式を書くことができる．
物体の座標，速度，時間に関する計算ができる．
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| 10週 |
複数の物体の運動
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互いに力を及ぼしあう物体について，物体に働く力をそれぞれ区別して示すことができる．
互いに力を及ぼしあう物体の運動について，運動方程式を立て，連立方程式を利用して加速度を求めることができる．
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| 11週 |
水平投射
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水平投射した物体の運動方程式を書くことができる．
加速度，速度，変位をベクトル表示できる．
水平投射した物体の座標，速度，時間に関する計算ができる．
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| 12週 |
斜方投射
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斜方投射した物体の運動方程式を書くことができる．
加速度，速度，変位をベクトル表示できる．
斜方投射した物体の座標，速度，時間に関する計算ができる．
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| 13週 |
力積と運動量
運動量保存則
反発係数 |
物体の質量と速度から運動量を求めることができる．
運動量と力積の関係を理解し，関係式を作ることができる．
運動量の差が力積に等しいことを理解している．
運動量保存則について理解し、様々な物理量の計算に利用できる．
反発係数について理解し，物理量の計算に利用できる．
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| 14週 |
期末試験 |
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| 15週 |
仕事
運動エネルギーと位置エネルギー |
仕事と仕事率に関する計算ができる．
物体の運動エネルギーに関する計算ができる．
重力による位置エネルギーに関する計算ができる．
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる．
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| 16週 |
力学的エネルギー保存則
仕事と力学的エネルギー |
力学的エネルギーの概念を理解し，状況に応じた力学的エネルギーを書き出すことができる．
力学的エネルギー保存則について理解し，様々な物理量の計算に利用できる．
力学的エネルギーと仕事の関係式を作り、利用できる．
様々な物理量の計算に仕事と力学的エネルギーの関係を利用できる．
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
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| 2週 |
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| 3週 |
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| 4週 |
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| 5週 |
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| 6週 |
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| 7週 |
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| 8週 |
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| 4thQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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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 | 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 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. | 3 | |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | |
| 角運動量を求めることができる。 | 3 | |
| 角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。 | 3 | |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | |
| 重心に関する計算ができる。 | 3 | |
| 一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。 | 3 | |
| 剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。 | 3 | |
| 熱 | 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 | |
| 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 | |
| 物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 | 3 | |
| 熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。 | 3 | |
| 動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。 | 3 | |
| 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、体積に関する計算ができる。 | 3 | |
| 気体の内部エネルギーについて説明できる。 | 3 | |
| 熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| 不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。 | 3 | |
| 熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | |
| 波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 3 | |
| 横波と縦波の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 3 | |
| 波の独立性について説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 | 3 | |
| ホイヘンスの原理について説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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)。 | 3 | |
| 共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | |
| 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 | |
| 自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | |
| 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 | |
| 電気 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 3 | |
| クーロンの法則を説明し、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。 | 3 | |
| オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
| 抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | |
| ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | |
| 物理実験 | 物理実験 | 測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。 | 3 | |
| 安全を確保して、実験を行うことができる。 | 3 | |
| 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 3 | |
| 有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 3 | |
| 力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |
| 熱に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |
| 波に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |
| 光に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |
| ライフサイエンス/アースサイエンス | ライフサイエンス/アースサイエンス | 太陽系を構成する惑星の中に地球があり、月は地球の衛星であることを説明できる。 | 3 | |
| 大気圏の構造・成分を理解し、大気圧を説明できる。 | 3 | |