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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス |
講義の進め方について、応用物理Ⅰの復習
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2週 |
動的な電磁気Ⅰ 電流と電力について |
電流の定義式を用いて導体を流れる電流より電荷の平均速度が導出できる
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3週 |
動的な電磁気Ⅱ 電流が作る磁界の導出法(アンペールの法則)について |
アンペールの法則も用いて電流が作る磁界が導出できる
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4週 |
動的な電磁気Ⅲ 磁界中で運動する荷電体に働く力(ローレンツ力)について |
ローレンツ力について大きさと向きの導出ができる
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5週 |
動的な電磁気Ⅳ 電磁誘導とコイルのインダクタンスについて |
電磁誘導の式を用いてコイルのインダクタンスが導出できる
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6週 |
動的な電磁気Ⅴ 仮想電流と導入とマクスウェル方程式について |
仮想電流を導入することでガウスの法則が変わることが説明できる
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7週 |
中間試験 教科書の8章についての理解度・到達度を確認する |
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8週 |
試験返却、解説 |
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2ndQ |
9週 |
振動と波動Ⅰ 調和振動と減衰振動について |
調和振動における振動方程式が計算できる 減衰項を加えた振動方程式が計算できる
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10週 |
振動と波動Ⅱ LC回路とLCR回路について |
LC回路およびLCR回路が調和振動や減衰振動に対応することを式で示せる
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11週 |
振動と波動Ⅲ 波動と波動方程式について |
波動方程式が記述でき、波の伝搬を表すことを説明できる
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12週 |
振動と波動Ⅳ 固体中の波の伝搬について |
波動方程式を計算することで波の伝搬速度の導出ができる
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13週 |
振動と波動Ⅴ 音波の基本性質とエネルギーについて |
音波の基本性質を説明でき、音の持つエネルギーが導出できる
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14週 |
振動と波動Ⅵ 定常波について |
固定端と開放端の違いを説明でき、定常波の波長が導出できる
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15週 |
期末試験 教科書の9章についての理解度・到達度を確認する |
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16週 |
試験返却、解説、授業アンケート |
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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 | 前2,前7 |
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 | 前4,前7 |
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 | 前2,前7 |
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 | 前2,前7 |
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。 | 3 | 前2,前7 |
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | 前2,前7 |
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 | 前3,前7 |
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 | 前3,前7 |
物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
力の合成と分解をすることができる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
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 | 前3,前4,前7 |
慣性の法則について説明できる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
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 | 前3,前4,前7 |
運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
運動の法則について説明できる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | 前7,前9,前10,前11,前15 |
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | 前7,前9,前10,前11,前15 |
等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | 前7,前9,前10,前11,前15 |
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
波動 | 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 | 前12,前15 |
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 | 前13,前14,前15 |
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | 前13,前14,前15 |
電気 | 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 | 前2,前7 |
電場・電位について説明できる。 | 3 | 前2,前7 |
クーロンの法則が説明できる。 | 3 | 前2,前7 |
クーロンの法則から、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 | 前2,前4,前7 |
オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | 前2,前3,前7 |
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | 前2,前7 |
ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | 前2,前7 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。 | 4 | 前2,前4,前7 |
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。 | 4 | 前2,前4,前7 |
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前2,前4,前7 |
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | 前3,前4,前7 |
振動の種類および調和振動を説明できる。 | 4 | 前9,前10,前15 |
不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前9,前10,前15 |
減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前9,前10,前15 |
調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前10,前15 |
調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前10,前15 |