到達目標
１．速度、加速度、変位の関係について基本的な問題の計算ができる
２．力に関する基本的な原理とニュートンの運動の法則を用いて、力学の基礎的な問題を解くことができる
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 | 速度、加速度、変位の関係について基礎的な問題の計算が正確にできる。 | 速度、加速度、変位の関係について基礎的な問題の計算ができる。 | 速度、加速度、変位の関係について基礎的な問題の計算ができない。 |
| 評価項目2 | 力に関する基本的な原理とニュートンの運動の法則を用いて、力学の基礎的な問題を正確に解くことができる | 力に関する基本的な原理とニュートンの運動の法則を用いて、力学の基礎的な問題を解くことができる | 力に関する基本的な原理とニュートンの運動の法則を用いることができず、力学の基礎的な問題を解くことができない |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
速度、加速度、変位の基礎的な知識を学び、ニュートンの法則を用いて物体に力がはたらいたときの運動について学ぶ。
授業は講義、演習、実験により行う。
授業の進め方・方法:
１．授業はアクティブラーニングの方法による割合が多く、作業、演習を多く行う。
２．作業や演習はグループワークを多く用いて、実験室内の大きなテーブル、またはＨＲ教室で机を着けた形での討論形式により行う。
注意点:
授業中の作業や演習は、必ず行うこと。周りの学生と討論を多く行うこと。
自宅での自学自習を必ず行うこと。帰宅後、授業ノートと教科書を読んで内容を理解し、授業で扱った演習問題、プリント、問題集の問題を解くこと。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
物体の速度
|
速度という物理量を理解し、計算できるようにする
|
| 2週 |
加速度、v-tグラフ、変位① |
加速度という物理量を理解する。変位の導出を学び、計算できるようにする
|
| 3週 |
変位② 演習 |
等加速度運動をする物体の速度、加速度、変位を計算できるようにする
|
| 4週 |
a-tグラフ、x-tグラフ |
v-tグラフ、a-tグラフ、x-tグラフを書ける
グラフと物理量の関係を理解する
|
| 5週 |
重力による運動 ①自由落下 ②鉛直投げ下ろし |
重力による運動を理解し、自由落下、鉛直投げ下ろしの計算ができるようにする
|
| 6週 |
③鉛直投げ上げ |
鉛直投げ上げ運動の計算ができるようにする
|
| 7週 |
前期中間試験 |
これまでの範囲を計算できるようにする
|
| 8週 |
ベクトル、ベクトルの合成 |
ベクトルの定義を理解し、ベクトルの合成法を理解する
|
| 2ndQ |
| 9週 |
三角比（三角関数） |
三角比（三角関数）を学習し、簡単な問を計算できるようにする
|
| 10週 |
速度の合成 |
速度ベクトルの合成を計算できるようにする
|
| 11週 |
相対速度 |
相対速度の定義を理解し、計算できるようにする
|
| 12週 |
水平投射 |
水平投射運動の解析方法を理解し、計算できるようにする
|
| 13週 |
斜方投射 |
斜方投射運動の解析方法を理解し、計算できるようにする
|
| 14週 |
力の定義、力の合成・分解 |
力の定義を理解し、力の合成と分解を計算できるようにする
|
| 15週 |
合力の計算 |
直交座標上での合力の計算方法を学習し、計算できるようにする
|
| 16週 |
前期定期試験 |
これまでの範囲を計算できるようにする
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
力のつり合い、２力のつり合い |
力のつり合いの定義を理解し、２力のつり合いを計算できるようにする
|
| 2週 |
３力のつり合い |
１点に働く３力のつり合いを計算できるようにする
|
| 3週 |
作用反作用の法則（ニュートンの第３法則） |
作用反作用の法則を理解する
力のつり合いと異なることを理解する
|
| 4週 |
重力、弾性力 |
物体にはたらく重力を計算できるようにする
ばねの弾性力を理解する
|
| 5週 |
摩擦力 ①静止摩擦力 ②最大摩擦力 |
摩擦力を理解し、静止摩擦力、最大摩擦力を計算できるようにする
|
| 6週 |
③動摩擦力 演習 |
動摩擦力を理解する
静止摩擦力、最大摩擦力、動摩擦力の演習問題を解く
|
| 7週 |
斜面における摩擦力 |
斜面上に置いた物体にはたらく摩擦力の計算ができるようにする
|
| 8週 |
後期中間試験 |
これまでの範囲を計算できるようにする
|
| 4thQ |
| 9週 |
ニュートンの運動の三法則
第１法則「慣性の法則」 |
ニュートンの三法則を学ぶ
慣性の法則を理解する
|
| 10週 |
第２報則「運動の法則」、単位系、重さ |
第２法則を理解し、ＭＫＳＡ単位系を理解する
質量と重さの違いを理解する
|
| 11週 |
運動方程式の定義、簡単な例 |
運動方程式を学び、簡単な力の場合の計算ができるようにする
|
| 12週 |
運動方程式、様々な力による演習 |
物体に様々な力がはたらくときの運動を計算できるようにする
|
| 13週 |
２体の運動方程式（糸で結ばれた場合） |
糸で結ばれた２体の運動方程式を立てて、運動を計算できるようにする
|
| 14週 |
２体の運動方程式（摩擦力がはたらく場合） |
糸で結ばれた２体に摩擦力がはたらいている場合の運動を計算できるようにする
|
| 15週 |
慣性力 |
慣性力を理解し、計算できるようにする
|
| 16週 |
後期定期試験 |
これまでの範囲を計算できるようにする
|
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。 | 3 | |
| 直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 3 | |
| 等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。 | 3 | |
| 平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。 | 3 | |
| 平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | |
| 自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 3 | |
| 水平投射、及び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。 | 3 | |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | |
| フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 3 | |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | |
| 作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | |
| 運動の法則について説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |