自然界の法則を説明できるのは物理学であることを理解させ、工学、理学の基礎になることを知らせる。また、物理学が数学と密接に関係し、数学的手法を用いて法則が記述されていることも理解させ、工学基礎物理への準備をする。
概要:
自然界の法則を説明できるのは物理学であることを理解させ、工学、理学の基礎になることを知らせる。また、物理学が数学と密接に関係し、数学的手法を用いて法則が記述されていることも理解させ、工学基礎物理への準備をする。
授業の進め方・方法:
まだ数学力がない段階なので、重要な数学の内容を補いながら、物理学の歴史及び身近な問題から学習する(系統学習的手法)。また、実験・実習を併用することにより、自発的な問題提起ができるようにする(問題解決学習的手法)。
注意点:
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 | 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 4 | 前10,前11,前12 |
運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。 | 4 | 前10,前11,前12 |
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 4 | 前10,前11,前12 |
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。 | 4 | 前13 |
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 4 | 前14 |
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。 | 4 | 前13 |
万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる. | 4 | 前16 |
万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 4 | 前16 |
波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 4 | 前2 |
横波と縦波の違いについて説明できる。 | 4 | 前3 |
波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 4 | 前2 |
波の独立性について説明できる。 | 4 | 前2 |
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。 | 4 | 前3 |
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 | 4 | 前3 |
ホイヘンスの原理について説明できる。 | 4 | 前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。 | 4 | 前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。 | 4 | 前4 |
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)。 | 4 | 前6 |
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 4 | 前4 |
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。 | 4 | 前6 |
自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 4 | 後1 |
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 4 | 後1 |
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。 | 4 | 後2 |
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。 | 4 | 後3 |
オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 4 | 後5 |
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。 | 4 | 後5 |
ジュール熱や電力を求めることができる。 | 4 | 後5 |
物理実験 | 物理実験 | 測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。 | 4 | 前6,後12 |
安全を確保して、実験を行うことができる。 | 4 | 前6,後12 |
実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 4 | 前6,後12 |
有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 4 | 前6,後12 |
波に関する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。 | 4 | 前6 |
光に関する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。 | 4 | 後12 |
電子・原子に関する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。 | 4 | 後12 |