科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 物理
科目番号 0029 科目区分 一般 / 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 機械システム工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:「総合物理1」「総合物理2」数研出版
問題集:「リードα 物理基礎・物理」数研出版
担当教員 端野 克哉

到達目標

① 物理学の原理や法則を理解し,説明できるようになる。
② 物理学の原理や法則に基づく数式の計算ができるようになる。
③ 物理学的な考え方を習得する。

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各授業項目の内容を理解し,応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
熱,波動の基礎を学ぶ。
授業の進め方・方法:
授業中にプリント課題を実施する。
定期的に問題集の課題を課すので,授業後に自学する。
定期試験では50分間の試験を実施する。
学年総合の成績は,定期試験70%,課題30%で評価し,60点以上を合格とする。
注意点:
ノートは授業用と課題用の2冊を準備すること。
授業および定期試験では関数電卓を使用するので各自で準備すること。
課題プリントや課題ノートは提出期限を守ること。
前の授業の内容を復習してから,次の授業に臨むこと。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 熱と物質 熱運動,温度,熱容量,比熱
2週 熱と物質 熱平衡,熱量保存則
3週 熱と物質 潜熱,熱膨張,熱と仕事の関係
4週 気体の法則 ボイル・シャルルの法則
5週 気体の法則 理想気体の状態方程式
6週 気体のエネルギーと状態変化 気体の内部エネルギー
7週 気体のエネルギーと状態変化 熱力学第一法則
8週 前期中間試験(共通科目試験日)
2ndQ
9週 気体のエネルギーと状態変化 気体の状態変化
10週 熱とエネルギー 不可逆変化,熱機関,熱効率
11週 熱とエネルギー エネルギーの移り変わり
12週 波の運動 波の振幅,波長,周期,振動数,速さ
13週 波の運動 波の運動,波のグラフ,縦波と横波
14週 波の運動 正弦波の式
15週 波の伝わり方 重ね合わせの原理,波の独立性,定在波
16週 前期期末試験の答案返却
後期
3rdQ
1週 波の伝わり方 波の反射
2週 波の伝わり方 波の干渉
3週 波の伝わり方 波の屈折,回折,干渉,ホイヘンスの原理
4週 音の性質 音の速さ,音の伝わり方,うなり,共鳴
5週 発音体の固有振動と共振 弦の振動
6週 発音体の固有振動と共振 気柱の共鳴
7週 音のドップラー効果 音源や観測者が動く場合のドップラー効果
8週 後期中間試験(共通科目試験日)
4thQ
9週 音のドップラー効果 さまざまな状況のドップラー効果
10週 光の性質 光の速さ,物質と光
11週 光の性質 反射の法則,屈折の法則
12週 光の性質 光の分散とスペクトル,自然光と偏光
13週 光の進み方 レンズ,写像公式
14週 光の進み方 ヤングの実験
15週 光の進み方 回折格子
16週 後期期末試験の答案返却

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前1
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前2
物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。3前1
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前2
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前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前4,前5
気体の内部エネルギーについて説明できる。3前6
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前7,前9
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前11
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前10
熱機関の熱効率に関する計算ができる。3前10
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前12
横波と縦波の違いについて説明できる。3前13
波の重ね合わせの原理について説明できる。3前15
波の独立性について説明できる。3前15
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後2
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。3前15,後1
ホイヘンスの原理について説明できる。3後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後1,後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後5
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後6
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。3後4
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7,後9
自然光と偏光の違いについて説明できる。3後12
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。3後11
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12

評価割合

定期試験課題合計
総合評価割合7030100
基礎的能力7030100