物理学Ⅲ

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	2019
授業科目	物理学Ⅲ
科目番号	0180	科目区分	一般 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	物質化学工学科	対象学年	3
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	高等学校　物理 (数研出版)
担当教員	高廣 政彦

到達目標

等速円運動の式について理解でき,周期や加速度などの物理量が求められる
単振動や万有引力について理解でき,必要な物理量が求められる　
気体分子の運動に基づいて気体の法則が理解でき,状態量が求められる
気体の内部エネルギーと比熱について理解でき,これらが求められる

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　等速円運動に必要な力や加速度について理解し,円運動の式から周期が求められる	等速円運動に必要な力や加速度について正しく理解し,応用問題を解くことができる	等速円運動に必要な力や加速度について理解し,基本問題を解くことができる	等速円運動に必要な力や加速度について理解できず,問題を解くことができない
評価項目2　単振動に必要な力や変位・速度・加速度の関係に基づいて角振動数や周期を求めることができる	単振動に必要な力や変位・速度・加速度の関係を正しく理解し,応用問題を解くことができる	単振動に必要な力や変位・速度・加速度の関係を理解し,基本問題を解くことができる	単振動に必要な力や変位・速度・加速度の関係を理解できず,問題を解くことができない
評価項目3　ケプラーの第三法則や万有引力の法則に基づいて周期の計算ができる	ケプラーの第三法則や万有引力の法則を正しく理解し,応用問題を解くことができる	ケプラーの第三法則や万有引力の法則を理解し,基本問題を解くことができる	ケプラーの第三法則や万有引力の法則を理解できず,問題を解くことができない
評価項目4　気体の分子運動や気体の法則に基づいて内部エネルギーなどの物理量が計算できる	気体の分子運動や気体の法則を正しく理解し,応用問題を解くことができる	気体の分子運動や気体の法則を理解し,基本問題を解くことができる	気体の分子運動や気体の法則を理解できず,問題を解くことができない
評価項目５　気体の状態変化のそれぞれについて説明でき,比熱や熱量を計算できる	気体の状態変化のそれぞれについて正しく理解し,詳しく説明でき,応用問題を解くことができる	気体の状態変化のそれぞれについて理解し説明でき,基本問題を解くことができる	気体の状態変化のそれぞれについて理解説明できず,問題を解くことができない

学科の到達目標項目との関係

ディプロマポリシー 3 （豊かな教養と倫理観を身につけ，社会に貢献できる。）

教育方法等

概要:

学習目標（授業のねらい）
　物理学は自然科学のなかでもっとも体系の整った学問で,　理工系諸科学の基礎となっている. 科学技術の発展にとって, 基礎科学の果たす役割は大きなものがあるが, それは物理の公式を覚えあてはめるということではなく, 基礎にある具体的な自然現象とともに思考することが大切である. 物理学Ⅰ,Ⅱで学んだことをもとに, ここでは円運動,単振動や 気体の性質の理解を目標とする. 物理を覚えるのではなく, 考え理解することを第一に授業をおこなう.

授業の進め方・方法:

講義

注意点:

たんに公式を覚えるのではなく,物理現象を理論的に理解することが重要である. それには演習問題を解くことによって理解を確実なものにする必要がある. 適宜小テストによって理解度を評価するので早めに復習するように.
授業計画は，学生の理解度に応じて変更する場合がある.

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	等速円運動Ⅰ	物体の速度と角速度の関係がわかる
		2週	等速円運動Ⅱ	円運動の加速度と向心力の関係がわかる
		3週	慣性力Ⅰ	慣性力についてわかる
		4週	慣性力Ⅱ	遠心力についてわかる
		5週	単振動Ⅰ	単振動の運動方程式についてわかる
		6週	単振動Ⅱ	ばね振り子・単振り子についてわかる
		7週	万有引力Ⅰ	ケプラーの法則についてわかる
		8週	中間テスト
	4thQ
		9週	中間テストの答案返却等　万有引力Ⅱ	惑星の運動についてわかる
		10週	気体の法則	ボイル・シャルルの法則と気体の状態方程式の関係がわかる
		11週	気体の分子運動Ⅰ	分子運動と圧力の関係がわかる
		12週	気体の分子運動Ⅱ	平均運動エネルギーと絶対温度の関係がわかる
		13週	気体の内部エネルギーと比熱Ⅰ	内部エネルギーと熱力学第一法則についてわかる
		14週	気体の内部エネルギーと比熱Ⅱ	気体の状態変化・気体のモル比熱についてわかる
		15週	期末試験
		16週	期末テストの答案返却,アンケート

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	数学	数学	数学	放物線、楕円、双曲線の図形的な性質の違いを区別できる。	3
	自然科学	物理	熱	原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。	3
				時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。	3
				物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。	3
				熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。	3
				動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。	3
				ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。	3
				気体の内部エネルギーについて説明できる。	3
				熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。	3
				エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。	3
				不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。	3
				熱機関の熱効率に関する計算ができる。	3
			波動	波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。	3
				横波と縦波の違いについて説明できる。	3
				波の重ね合わせの原理について説明できる。	3
				波の独立性について説明できる。	3
				2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。	3
				定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。	3
				ホイヘンスの原理について説明できる。	3
				波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。	3
				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
				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
				共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。	3
				一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。	3

評価割合

	試験	小テスト・課題レポート	合計
総合評価割合	90	10	100
基礎的能力	90	10	100
専門的能力	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0