物理Ⅳ

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和07年度 (2025年度)
授業科目 物理Ⅳ
科目番号 00570 科目区分 一般 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 高専テキストシリーズ物理下(森北出版)、物理 II 実験テキスト、セミナー物理基礎 +物理(第一学習社)
担当教員 前段 眞治

到達目標

【目的】
電磁気の分野について、関連ある実験を行いながら学習する。これらの基本的事項を学び、「物理的に考える」思考を養う。
【到達目標】
電磁気学において、静電界、静磁界、電流と磁場、電磁誘導が理解できる。

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到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1電磁気学において、静 電界、静磁界、電流と 磁場、電磁誘導を説明 できる。電磁気学において、静 電界、静磁界、電流と 磁場、電磁誘導を理解 できる。電磁気学において、静電界、静磁界、電流と磁場を理解できる。電磁気学において、静 電界、静磁界、電流と 磁場、電磁誘導を理解 できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
はじめに電気のクーロンの法則を解説し、電場、電気力線、ガウスの法則、電位、等電位面、コンデンサーを学習する。静磁界は、静電界とのアナロジーで説明する。
電流による磁場、電流が磁場から受ける力、ローレンツ力を学んだ後、電磁誘導の法則を最後に解説する。
授業の進め方・方法:
本科目では実験を交えながら授業を進めていく。実験の後、実験レポートを各自、作成する。
注意点:
授業の予習・復習および演習については自学自習により取り組み学修することが必要である。
特に授業のあった日は、必ず各自で復習をすること。
実験レポートの締め切りは、7日後の8時50分である。

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
後期
3rdQ
1週 電磁気学全般の基本概念について解説する。 電磁気学全般の基本概念について解説する。
2週 クーロンの法則を解説する。 クーロンの法則が理解できる。
3週 静電誘導と誘電分極を解説する。 静電誘導と誘電分極が理解できる。
4週 電場の考え方を解説する。 電場の考え方が理解できる。
5週 電気力線およびガウスの定理を説明する。 電気力線およびガウスの定理が理解できる。
6週 実験「電気力と電荷」を行う。 電荷やクーロンの法則の特徴を実験によって理解できる。
7週 電位を解説する。 電位が理解できる。
8週 等電位面を解説する。 等電位面が理解できる。
4thQ
9週 コンデンサーの働きを解説する。 コンデンサーの働きが理解できる。
10週 コンデンサーの並列接続と直列接続を説明する。 コンデンサーの並列接続と直列接続が理解できる。
11週 磁気のクーロンの法則、磁場の考え方を解説する。 磁気のクーロンの法則、磁場の考え方が理解できる。
12週 実験「電流による磁場」を行う。 電流によってできる磁場を測定できる。
13週 電流のまわりにできる磁場および電流が磁場から受ける力を説明する。 電流のまわりにできる磁場および電流が磁場から受ける力が理解できる。
14週 レンツの法則、電磁誘導の法則を解説する。 レンツの法則、電磁誘導の法則が理解できる。
15週 授業の振り返りを行う。 半期の授業の目的や授業内容を概観できる。
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
基礎的能力自然科学物理物理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後3
クーロンの法則を用いて、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後2,後6
電場、電位について説明でき、点電荷や単純な形状の帯電体の周りに作られる電場や電位に関する計算ができる。3後4,後5,後7,後8
コンデンサの性質を理解し、電気容量などを求めることができる。3後9,後10
オームの法則やキルヒホッフの法則を用いて、電圧、電流、抵抗を求めることができる。3後1
抵抗を直列接続及び並列接続したときの合成抵抗を求めることができる。3後1
ジュール熱や電力に関する計算ができる。3後1
物理実験物理実験実験の目的及び原理を説明できる。3後6,後12
整理整頓により実験環境を適切に保ち、手順に従って安全に実験ができる。(化学実験と共通)3後6,後12
実験条件やデータなどを正確に記録できる。(化学実験と共通)3後6,後12
適切なグラフを作成し、実験データ間の最も確からしい関係を見出すことができる。3後6,後12
適切な有効数字及び単位を用いて物理量を表すことができる。(化学実験と共通)3後6,後12
実験結果から、物理現象の特徴や規則性を説明できる。3後6,後12
観察・実験結果を座学などで学んだ内容と関連付けて説明できる。(化学実験と共通)3後6,後12
以下の6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。力学に関する分野/熱に関する分野/波に関する分野/光に関する分野/電磁気に関する分野/原子(電子及び放射線を含む)に関する分野3後6,後12

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75000025100
基礎的能力75000025100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000