到達目標
円運動や単振動の運動が表現できること.またこれらの運動を引き起こす力の性質の説明ができること.波動を理解し,その特有な回折・干渉現象を音波や光波といった具体的事例にあてはめて説明できること.電気においては,電場や電位といった概念を説明できること,これらを満足することで学習・教育目標の(C-1)の達成とする.
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 | | | |
評価項目2 | | | |
評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
1年で学んだ力学を拡張する.平面的な運動の記述を行ない,周期的な運動を導く.さらにその応用として波動を考える.波動の応用に音波や光波があるが,これを波動の考えで説明する.
電磁気学の基礎を学び始める.具体的には電場,電位,コンデンサーを学ぶ.
授業の進め方・方法:
・授業方法は講義を中心とし,課題を出す.
・適宜,レポート課題を課すので,期限に遅れず提出すること.
注意点:
(記入例)
<成績評価>試験(70%)およびレポート課題(30%)の合計100点満点で(C-1)を評価し,合計の6割以上を獲得した者を合格とする.
<オフィスアワー>毎週水曜日 14:30 ~ 16:00,電気電子・機械科棟3F 315.この時間にとらわれず必要に応じて来室可.
<先修科目・後修科目>先修科目は物理Ⅰ,科学演習・実験,後修科目は応用物理Ⅰとなる.
<備考>物理Ⅰの内容はきちんと理解できていること.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
等速円運動の速度・加速度 |
等速円運動の速度・加速度を理解する.
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2週 |
等速円運動の向心力 |
等速円運動の向心力を理解し,実際の力を当てはめて考えることができる.
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3週 |
万有引力 |
等速円運動の応用として万有引力を理解する.
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4週 |
惑星の運動 |
万有引力を受けた惑星の運動を理解する.
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5週 |
単振動 |
単振動の変位,速度,加速度,復元力について理解する.
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6週 |
単振動とその応用(1) |
様々な場面で現れる振動現象を単振動で説明できる.
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7週 |
単振動とその応用(2) |
単振り子やばね振り子の運動を理解する.
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8週 |
慣性力 |
慣性力の現れる理由が説明できる.また,慣性力を使って複雑な問題が解ける.
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2ndQ |
9週 |
波動 |
波動現象を理解し,基本的な物理量の意味がわかる.
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10週 |
波の表し方 |
波動を式やグラフで表現できる.
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11週 |
横波と縦波 |
横波や縦波の違いが説明できる.縦波を横波に変換できる.
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12週 |
波の重ね合わせ |
波の重ね合わせの原理を理解する.定常波や波の反射を説明できる.
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13週 |
波の回折と干渉 |
波の干渉を理解する.波の回折,反射,屈折の法則をホイヘンスの原理で説明できる.
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14週 |
音波 |
音を波として眺めたときの対応を理解できる.
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15週 |
音の性質 |
音の反射,屈折,回折,干渉を説明できる.
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
固有振動と共振 |
弦や気柱の固有振動が理解できる.
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2週 |
音のドップラー効果 |
音のドップラー効果が説明できる.
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3週 |
光波 |
光を波として眺めたときの対応を理解する.光の反射,屈折を説明できる.
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4週 |
光の回折,干渉 |
光の回折,干渉を利用した現象を理解できる.
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5週 |
静電気力 |
電荷,クーロンの法則など,電気の基本的な性質が理解できる.
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6週 |
電場(1) |
電場の考え方が理解でき,クーロンの法則を電場で説明ができる.
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7週 |
電場(2) |
様々な電場を導くことができる.
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8週 |
電気力線とガウスの法則(1) |
電気力線の性質を理解し,ガウスの法則がわかる.
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4thQ |
9週 |
電気力線とガウスの法則(2) |
ガウスの法則を用いて電場を求めることができる.
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10週 |
電位(1) |
電位と電場の関係が理解できる.
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11週 |
電位(2) |
電位とエネルギーの関係が理解できる.
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12週 |
電場中の物質 |
導体,不導体の性質がわかる.
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13週 |
コンデンサー(1) |
コンデンサーの構造と性質が理解できる.
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14週 |
コンデンサー(2) |
コンデンサーの接続について理解できる.
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15週 |
コンデンサー(3) |
コンデンサーの蓄えるエネルギーについて理解できる.
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16週 |
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評価割合
| 試験 | 小テスト | 平常点 | レポート | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
配点 | 70 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |