物理I

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 物理I
科目番号 0022 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 電子工学科 対象学年 1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 高専テキストシリーズ 物理・上(森北出版)、物理問題集(森北出版)、物理ⅠBβコース(中部日本教育文化会編集部)、セミナー物理基礎+物理(第一学習社)
担当教員 大野 秀樹

目的・到達目標

この授業を通じて物理的な見方・考え方を身に付け、自然現象を系統的、論理的に考えていく力を養っていく。物理学は工学を学ぶための極めて重要な基礎であり、多くの分野において欠かせない知識である。物理Ⅰでは、次のような到達目標を設定する。
【1】 変位、速度、加速度、等速直線・等加速度直線運動を説明できる。それらについて基本的な計算ができる。
【2】 力、質量、慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則を説明できる。それらについて基本的な計算ができる。
【3】 重力、万有引力、弾性力、摩擦力についての基本事項を説明できる。それらについて基本的な計算ができる。

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達成レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1変位、速度、加速度、等速直線・等加速度直線運動を説明できる。さらに法則を用いて具体的な計算ができる。変位、速度、加速度、等速直線・等加速度直線運動を説明できる。それらについて基本的な計算ができる。変位、速度、加速度、等速直線・等加速度直線運動を説明できる。変位、速度、加速度、等速直線・等加速度直線運動を説明できない。
評価項目2力、質量、慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則を説明できる。さらに法則を用いて具体的な計算ができる。力、質量、慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則を説明できる。それらについて基本的な計算ができる。力、質量、慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則を説明できる。力、質量、慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則を説明できない。
評価項目3重力、万有引力、弾性力、摩擦力についての基本事項を説明できる。さらに法則を用いて具体的な計算ができる。重力、万有引力、弾性力、摩擦力についての基本事項を説明できる。それらについて基本的な計算ができる。重力、万有引力、弾性力、摩擦力についての基本事項を説明できる。重力、万有引力、弾性力、摩擦力についての基本事項を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
力学の基礎分野である「運動の表し方」、「力と運動の法則」、「一次元のいろいろな運動」について理解し、これら項目に関する基礎的な計算ができるようになることが目標である。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義形式で行うとともに2テーマの実験を予定している。実験後には実験レポートを作成し提出すること。また、演習問題は課題レポートとするので解答、自己採点を行い提出すること。
注意点:
評価割合の項目別では、それぞれ次の評価が行われる。「試験」は2回行われる試験の成績である。「レポート」は実験レポートと演習の課題レポートとの成績である。
※コロナウイルス感染症による社会情勢によっては学校の状況も変わることがある。その場合は、授業内容・方法等を一部変更することがある。

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・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス
中学での力学、SI単位と物理量
物理量とSI単位系について理解できる。
2週 速度、変位、加速度
速度、変位、加速度を理解できる。
3週 実験【自由落下】 装置の使い方を理解して、安全に実験を行い実験データを取得する。
4週 実験【自由落下】 2週目に続き、得られた実験データを表やグラフにまとめて結果を考察する。
5週 等加速度直線運動 等加速度直線運動を理解し基本的な計算ができる。
6週 運動の法則 力、質量の概念が理解できる。
運動の法則を理解できる。
7週 物体に作用する力 重力、万有引力、弾性力について理解し基本的な計算ができる。
8週 中間試験 前半で学習した内容の理解度を確認する。
2ndQ
9週 中間試験返却
運動方程式
中間試験の解説。
運動方程式について説明できる。
10週 運動方程式 単純な運動について運動方程式が立てられる。
11週 実験【一定の力が働く運動】 運動の法則の理解を深めるための実験を行う。
12週 2物体の運動 一体運動する2物体について運動方程式を用いて解くことができる。
13週 自由落下、鉛直投げ上げ運動 自由落下と鉛直投げ上げ運動を理解し、基本的な計算ができる。
14週 摩擦力、摩擦力を受ける運動 垂直抗力、静止摩擦力、最大静止摩擦力、動摩擦力を理解し基本的な計算できる。また、摩擦を受ける基本的な運動について運動方程式を用いることができる。
15週 本科目のまとめ 本授業のまとめ
16週

評価割合

試験発表相互評価態度レポートその他合計
総合評価割合75000250100
基礎的能力75000250100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000