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IIAでは波動と気体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。また、数回物理実験を実施する。
【事前事後学習など】必要に応じて宿題・課題を与える。
【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
【MCC対応】Ⅱ-A物理、Ⅱ-B物理実験、Ⅱ-C化学(一般)
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、後期中間試験、学年末試験を実施する。
前期末:前期中間試験(45%)、前期末試験(45%)、実験レポートなど(10%)
学年末:後期の成績を、後期中間試験(45%)、学年末試験(45%)、実験レポートなど(10%)で評価し、前期と後期の成績の平均を学年末の成績とする。
| 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 | 等速円運動をする物体の速度、角速度、周期、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | |
| 単振動における変位、速度、加速度、復元力の関係を説明できる。 | 3 | |
| 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1,前2 |
| 万有引力の法則を用いて、物体間にはたらく万有引力を求めることができる。 | 3 | |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 万有引力を受ける物体の運動に関する計算ができる。 | 3 | |
| 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 | |
| 物体の熱容量と比熱に関する計算ができる。 | 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、体積を求めることができる。 | 3 | |
| 理想気体における分子の運動エネルギーと内部エネルギーの関係について説明できる。 | 3 | |
| 熱力学第一法則を用いて、気体の状態変化(定積変化、定圧変化、等温変化、断熱変化)に関する計算ができる。 | 3 | |
| 熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | |
| 波の振幅、波長、周期、振動数、速さに関する計算ができる。 | 3 | |
| 横波と縦波の伝わり方について説明できる。 | 3 | |
| 時刻と位置に対応した媒質の変位を正弦波の式で表現できる。 | 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 | |
| 二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説明できる。 | 3 | |
| 定常波の特徴(節、腹の振動の様子など)について説明できる。 | 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、屈折の法則及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を用いて、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | |
| 気柱の長さと音速を用いて、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 | |
| うなり及び共振、共鳴現象について具体例を挙げて説明できる。 | 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 | |
| 自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | |
| 波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。 | 3 | |
| 光の回折及び干渉について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
| 物理実験 | 物理実験 | 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 | |
| 化学 | 化学 | ボイル-シャルルの法則について説明でき、必要な計算ができる。 | 3 | |
| 気体の状態方程式について説明でき、必要な計算ができる。 | 3 | |
| 工学基礎・ビジネス基礎 | 工学実験技術 | 工学実験技術 | 実験テーマの目的を理解し、適切な手法により取得したデータから近似曲線を求めるなど、グラフや図、表を用いて分かり易く効果的に表現することができる。 | 3 | |
| 個人あるいはチームとして活動する際、自らの役割を認識して実験・実習を実施することができる。 | 3 | |