物理学IIB

科目基礎情報

学校 石川工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 物理学IIB
科目番号 15470 科目区分 一般 / 必修
授業形態 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子情報工学科 対象学年 2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:佐藤文隆ほか「物理基礎」「物理」(実教出版)   教材等:関連プリント、「エクセル物理 総合版 物理基礎+物理」(実教出版)
担当教員 古崎 広志

到達目標

1.電場を理解できる。
2.電位を理解できる。
3.簡単な直流回路を理解できる。
4.磁場を理解できる。
5.電磁誘導の法則を理解できる。

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未到達レベルの目安
電磁気分野1(クーロンの法則、電場、電位、コンデンサー)到達目標1,2基本的な物理現象とそれらの数学的表式(基本法則・公式)を十分に理解できる。基礎的な問題及び複数の法則(公式)や物理量が関係した問題が解ける。基本的な物理現象を理解し、それらの数学的表式(基本法則・公式)を知っている。基礎的な問題が解ける。基本的な物理現象及び基本法則・公式を理解できない。基礎的問題が解けない。
電磁気分野2(磁場、電磁誘導の法則)到達目標4,5基本的な物理現象とそれらの数学的表式(基本法則・公式)を十分に理解できる。基礎的な問題及び複数の法則(公式)や物理量が関係した問題が解ける。基本的な物理現象を理解し、それらの数学的表式(基本法則・公式)を知っている。基礎的な問題が解ける。基本的な物理現象及び基本法則・公式を理解できない。基礎的問題が解けない。
電気分野(オームの法則、簡単な直流回路)到達目標3基本的な物理現象とそれらの数学的表式(基本法則・公式)を十分に理解できる。基礎的な問題及び複数の法則(公式)や物理量が関係した問題が解ける。基本的な物理現象を理解し、それらの数学的表式(基本法則・公式)を知っている。基礎的な問題が解ける。基本的な物理現象及び基本法則・公式を理解できない。基礎的問題が解けない。

学科の到達目標項目との関係

本科学習目標 1 説明 閉じる
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教育方法等

概要:
人類は自然現象の中に存在する法則を発見し、それを応用して文明を築いてきた。物理学IIBでは電場と磁場に関する現象を中心に、その現象と物理量を言葉や式で表現する。また、数式で表現された物理量から現象を理解する。こうして技術者としての基礎学力を養い、さまざまな工学的な課題の解決方法を習得することを目的とする。
授業の進め方・方法:
【授業の進め方など】各項目ごとに物理現象・法則等の説明・解説を行い、導出した公式等の使い方を習得するために問題演習を行う。
【事前事後学習など】必要に応じて課題などを与える。
【関連科目】基礎数学A、基礎数学B、解析学I、代数幾何I、化学II
注意点:
物理と数学は密接に関連しているので、数学の基礎をしっかり固めること。物理に関するセンスを磨き実力をつけるため、教科書や問題集の練習問題をなるべく多く解くこと。授業で理解できない点は、すぐに質問すること。
【評価方法・評価基準】成績の評価基準として50点以上を合格とする。
前期中間試験、前期末試験を実施する。
前期中間試験(45%)、前期末試験(45%)、課題など(10%)

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 電荷と電場I
(クーロンの法則、電場の重ね合わせ)
電場を理解できる
2週 電荷と電場II
(電位と電位差)
電場と電位を理解できる
3週 電荷と電場III
(コンデンサー)
電場と電位を理解できる
4週 直流回路I
(オームの法則、抵抗接続、抵抗率)
簡単な直流回路を理解できる
5週 直流回路II
(内部抵抗、電力)
簡単な直流回路を理解できる
6週 直流回路III
(キルヒホッフの法則)
簡単な直流回路を理解できる
7週 復習と演習 1~6週の授業内容に関する基礎的問題が解ける
8週 前期中間試験の解答と復習
電流と磁場I(磁場)
1~6週の授業内容に関する基礎的問題が解ける。
磁場を理解できる。
2ndQ
9週 電流と磁場I
(電流の作る磁場)
磁場を理解できる
10週 電流と磁場II
(電流が磁場から受ける力)
磁場を理解できる
11週 電流と磁場III
(ローレンツ力、ホール効果)
磁場を理解できる
12週 電磁誘導I
(電磁誘導の法則)
電磁誘導の法則を理解できる
13週 電磁誘導II
(起電力、うず電流)
電磁誘導の法則を理解できる
14週 電磁誘導III
(自己誘導と相互誘導)
電磁誘導の法則を理解できる
15週 前期の復習 8~14週の授業内容に関する基礎的問題が解ける
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化学(一般)化学(一般)代表的な金属やプラスチックなど有機材料について、その性質、用途、また、その再利用など生活とのかかわりについて説明できる。3
洗剤や食品添加物等の化学物質の有効性、環境へのリスクについて説明できる。3
物質が原子からできていることを説明できる。3
単体と化合物がどのようなものか具体例を挙げて説明できる。3
同素体がどのようなものか具体例を挙げて説明できる。3
純物質と混合物の区別が説明できる。3
混合物の分離法について理解でき、分離操作を行う場合、適切な分離法を選択できる。3
物質を構成する分子・原子が常に運動していることが説明できる。3
水の状態変化が説明できる。3
物質の三態とその状態変化を説明できる。3
原子の構造(原子核・陽子・中性子・電子)や原子番号、質量数を説明できる。3
同位体について説明できる。3
放射性同位体とその代表的な用途について説明できる。3
原子の電子配置について電子殻を用い書き表すことができる。3
価電子の働きについて説明できる。3
原子のイオン化について説明できる。3
代表的なイオンを化学式で表すことができる。3
原子番号から価電子の数を見積もることができ、価電子から原子の性質について考えることができる。3
元素の性質を周期表(周期と族)と周期律から考えることができる。3
イオン式とイオンの名称を説明できる。3
イオン結合について説明できる。3
イオン結合性物質の性質を説明できる。3
イオン性結晶がどのようなものか説明できる。3
共有結合について説明できる。3
構造式や電子式により分子を書き表すことができる。3
自由電子と金属結合がどのようなものか説明できる。3
金属の性質を説明できる。3
原子の相対質量が説明できる。3
天然に存在する原子が同位体の混合物であり、その相対質量の平均値として原子量を用いることを説明できる。3
アボガドロ定数を理解し、物質量(mol)を用い物質の量を表すことができる。3
分子量・式量がどのような意味をもつか説明できる。3
気体の体積と物質量の関係を説明できる。3
化学反応を反応物、生成物、係数を理解して組み立てることができる。3
化学反応を用いて化学量論的な計算ができる。3
電離について説明でき、電解質と非電解質の区別ができる。3
質量パーセント濃度の説明ができ、質量パーセント濃度の計算ができる。3
モル濃度の説明ができ、モル濃度の計算ができる。3
酸・塩基の定義(ブレンステッドまで)を説明できる。3
酸・塩基の化学式から酸・塩基の価数をつけることができる。3
電離度から酸・塩基の強弱を説明できる。3
pHを説明でき、pHから水素イオン濃度を計算できる。また、水素イオン濃度をpHに変換できる。3
中和反応がどのような反応であるか説明できる。また、中和滴定の計算ができる。3
酸化還元反応について説明できる。3
イオン化傾向について説明できる。3
金属の反応性についてイオン化傾向に基づき説明できる。3
ダニエル電池についてその反応を説明できる。3
鉛蓄電池についてその反応を説明できる。3
一次電池の種類を説明できる。3
二次電池の種類を説明できる。3
電気分解反応を説明できる。3
電気分解の利用として、例えば電解めっき、銅の精錬、金属のリサイクルへの適用など、実社会における技術の利用例を説明できる。3
ファラデーの法則による計算ができる。3
化学実験化学実験実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。3
事故への対処の方法(薬品の付着、引火、火傷、切り傷)を理解し、対応ができる。3
測定と測定値の取り扱いができる。3
有効数字の概念・測定器具の精度が説明できる。3
レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。3
ガラス器具の取り扱いができる。3
基本的な実験器具に関して、目的に応じて選択し正しく使うことができる。3
試薬の調製ができる。3
代表的な気体発生の実験ができる。3
代表的な無機化学反応により沈殿を作り、ろ過ができる。3
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能相手の意見を聞き、自分の意見を伝えることで、円滑なコミュニケーションを図ることができる。3
相手を理解した上で、説明の方法を工夫しながら、自分の意見や考えをわかりやすく伝え、十分な理解を得ている。3
ICTやICTツール、文書等を基礎的な情報収集や情報発信に活用できる。3
事象の本質を要約・整理し、構造化(誰が見てもわかりやすく)できる。3
態度・志向性(人間力)態度・志向性態度・志向性身内の中で、周囲の状況を改善すべく、自身の能力を発揮できる。 3
チームワークの必要性・ルール・マナーを理解し、自分の感情の抑制、コントロールをし、他者の意見を尊重し、適切なコミュニケーションを持つとともに、当事者意識を持ち協調して共同作業・研究をすすめることができる。3
組織やチームの目標や役割を理解し、他者の意見を尊重しながら、適切なコミュニケーションを持つとともに、成果をあげるために役割を超えた行動をとるなど、柔軟性を持った行動をとることができる。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90000010100
基礎的能力90000010100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000