応用物理Ⅱ

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 応用物理Ⅱ
科目番号 0077 科目区分 専門 / 選択
授業形態 演習 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 化学・バイオ工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 「物理学 新物理学ライブラリ1」サイエンス社,「基礎物理学演習I,Ⅱ」サイエンス社
担当教員 端野 克哉

到達目標

① 力学の基本的物理量の表し方や運動方程式を立てることができる。
② 電磁気の基本的物理量を使うことができる。 

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:
力学と電磁気学について講義を行い、それに関する問題演習を行う。
授業の進め方・方法:
前期・後期ともに50分間の中間試験と期末試験をそれぞれ実施する。
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:
興味ある分野、専門科目に関連する分野は授業ができなくとも自学自習すること。

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 質点の運動(1) 質点の運動の例、距離と速さ
2週 質点の運動(2) 変移、速度、加速度
3週 質点の運動(3) 単振動と円運動
4週 力と運動(1) 運動の法則、力のつり合い、重力を受ける物体の運動
5週 力と運動(2) 斜面と摩擦力、単振動、強制振動と共振
6週 力と運動(3) 2体問題、運動量保存の法則
7週 演習問題 質点の運動、力と運動
8週 仕事とエネルギー(1) 仕事、保存力、保存力とポテンシャル
2ndQ
9週 仕事とエネルギー(2) 力学的エネルギー保存則とその応用
10週 万有引力(1) 万有引力、中心力場
11週 万有引力(2) 万有引力の場のポテンシャル、ケプラーの法則
12週 剛体の運動(1) 剛体と運動の自由度、重心運動
13週 剛体の運動(2) 回転運動、力のモーメント
14週 剛体の運動(3) 慣性モーメント
15週 演習問題 エネルギー、万有引力、剛体
16週
後期
3rdQ
1週 電流(1) 電流、電位、オームの法則
2週 電流(2) キルヒホッフの法則、ジュール熱
3週 電流(3) コンデンサ、インダクタンス
4週 電流(4) 共振回路、交流とインピーダンス
5週 荷電粒子と静電場(1) クーロンの法則、電場
6週 荷電粒子と静電場(2) ガウスの法則とその応用
7週 荷電粒子と静電場(3) 電位、静電場
8週 荷電粒子と静電場(4) コンデンサーの中の電場
4thQ
9週 荷電粒子と静電場(5) 電場のエネルギー
10週 演習問題 荷電粒子と静電場
11週 電流と磁場(1) 電流と磁場、ローレンツ力
12週 電流と磁場(2) ビオ・サバールの法則、磁石と磁場
13週 電流と磁場(3) 磁気モーメント、等磁石板の定理
14週 電流と磁場(4) アンペールの法則
15週 演習問題 電流と磁場
16週

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
専門的能力分野別の専門工学化学・生物系分野物理化学放射線の種類と性質を説明できる。4
放射性元素の半減期と安定性を説明できる。4
年代測定の例として、C14による時代考証ができる。4
核分裂と核融合のエネルギー利用を説明できる。4
気体の法則を理解して、理想気体の方程式を説明できる。4
気体の分子速度論から、圧力を定義して、理想気体の方程式を証明できる。4
実在気体の特徴と状態方程式を説明できる。4
臨界現象と臨界点近傍の特徴を説明できる。4
混合気体の分圧の計算ができる。4
純物質の状態図(P-V、P-T)を理解して、蒸気圧曲線を説明できる。4
2成分の状態図(P-x、y、T-x、y)を理解して、気液平衡を説明できる。4
束一的性質を説明できる。4
蒸気圧降下、沸点上昇より、溶質の分子量を計算できる。4
凝固点降下と浸透圧より、溶質の分子量を計算できる。4
相律の定義を理解して、純物質、混合物の自由度(温度、圧力、組成)を計算し、平衡状態を説明できる。4
熱力学の第一法則の定義と適用方法を説明できる。4
エンタルピーの定義と適用方法を説明できる。4
化合物の標準生成エンタルピーを計算できる。4
エンタルピーの温度依存性を計算できる。4
内部エネルギー、熱容量の定義と適用方法を説明できる。4
平衡の記述(質量作用の法則)を説明できる。4
諸条件の影響(ルシャトリエの法則)を説明できる。4
均一および不均一反応の平衡を説明できる。4
熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。4
純物質の絶対エントロピーを計算できる。4
化学反応でのエントロピー変化を計算できる。4
化合物の標準生成自由エネルギーを計算できる。4
反応における自由エネルギー変化より、平衡定数・組成を計算できる。4
平衡定数の温度依存性を計算できる。4
気体の等温、定圧、定容および断熱変化のdU、W、Qを計算できる。4
反応速度の定義を理解して、実験的決定方法を説明できる。4
反応速度定数、反応次数の概念を理解して、計算により求めることができる。4
微分式と積分式が相互に変換できて半減期が求められる。4
連続反応、可逆反応、併発反応等を理解している。4
律速段階近似、定常状態近似等を理解し、応用できる。4
電池反応と電気分解を理解し、実用例を説明できる。4

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