概要:
大学教養物理のうち,3年次に続き, 振動,波動, 光, 熱および熱力学を講義する。
授業の進め方・方法:
・授業は教科書と板書を中心に行うので,各自学習ノートをとること。
・演習問題は自分で解いてはじめて身につくもの。毎回の復習が大切。
・英語導入計画:Technical term
注意点:
・成績評価に教室外学修の内容は含まれる。
・授業の内容を確実に身につけるために、予習・復習が必須である。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
単振動, 単振子(ALのレベルC) |
単振動,単振子を理解する。 (時間外学習・事前)応用物理Ⅰ(3年次)における単振動、単振子について復習しておく。(約2時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約2時間)
|
2週 |
減衰振動(ALのレベルC) |
減衰振動について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
3週 |
強制振動と共振、第1回演習問題(ALのレベルC) |
強制振動と共振について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
4週 |
第1回問題演習(ALのレベルA,B) |
単振動、単振子、減衰振動、強制振動、共振の問題についてほぼ正確に解ける。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
5週 |
波の数学的表現(波動関数)、波の重ね合わせの原理と干渉、波の反射・屈折(ALのレベルC) |
波の数学的表現について理解する。 (時間外学習・事前)物理(2年次)における波について復習しておく。(約2時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約2時間)
|
6週 |
波の反射(固定端、自由端),弦の固有振動,第2回演習出題(ALのレベルC) |
波の反射、固有振動について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
7週 |
第2回問題演習(ALのレベルA,B) |
波の反射と屈折に関する問題をほぼ正確に解ける。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
8週 |
遠隔授業 演習課題による復習(期末試験時に演習レポート提出) 通常授業(中間試験, 第1,2回演習問題レポート提出) |
|
2ndQ |
9週 |
光波の基礎(電磁波、光速、横波)(ALのレベルC) |
光波の基礎について理解する。 (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約4時間)
|
10週 |
光の反射・屈折とフェルマーの原理,光波の干渉,第3回演習出題(ALのレベルC) |
光の反射・屈折とフェルマーの原理について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
11週 |
第3回問題演習(ALのレベルA,B) |
光波の反射と屈折、干渉に関する問題をほぼ正確に解ける。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
12週 |
定在波とその応用(レーザー)、光波の回折その応用(回折格子,X線回折)(ALのレベルC) |
光波の回折について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
13週 |
光の全反射と光ファイバー,偏光と応用(3Dグラス),第4回演習出題(ALのレベルC) |
光の全反射と偏光について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
14週 |
第4回問題演習(ALのレベルA,B) |
光波の偏光に関する問題をほぼ正確に解ける。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
15週 |
振動・波動の物理のまとめ(ALのレベルC) |
振動・波動についてまとめる。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
温度と熱の基礎(ALのレベルC) |
温度と熱の基礎について理解する。 (時間外学習・事前)物理(2年次)における熱について復習しておく。(約2時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約2時間)
|
2週 |
熱の移動, 熱力学0法則,第5回演習出題(ALのレベルC) |
熱の移動、熱力学0法則について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
3週 |
第5回問題演習(ALのレベルA,B) |
熱に関する各種問題をほぼ正確に解ける。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
4週 |
ボイル・シャルルの法則と理想気体の状態方程式(ALのレベルC) |
ボイル・シャルルの法則を理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
5週 |
気体の分子運動論、第6回演習問題(ALのレベルC) |
気体の分子運動論を理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
6週 |
第6回問題演習(ALのレベルA,B) |
気体に関する各種問題をほぼ正確に解ける。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
7週 |
中間試験、第5,6回演習問題レポート提出 |
|
8週 |
理想気体の内部エネルギー, エネルギー等分配の法則(ALのレベルC) |
理想気体の内部エネルギーについて理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
4thQ |
9週 |
マクスウェルの速度分布, 平均自由行程(ALのレベルC) |
マクスウェルの速度分布について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
10週 |
熱力学第1法則、モル比熱、第7回演習問題(ALのレベルC) |
熱力学第1法則について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
11週 |
第7回問題演習(ALのレベルA,B) |
熱力学第1法則に関する問題をほぼ正確に解ける。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
12週 |
理想気体の等温状態変化・断熱状態変化(ALのレベルC) |
理想気体の状態変化について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
13週 |
熱機関と熱力学第2法則, 熱の流れと不可逆過程,第8回演習出題(ALのレベルC) |
熱力学第2法則について理解する。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
14週 |
第8回問題演習(ALのレベルA,B) |
熱力学に関する問題をほぼ正確に解ける。 (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
15週 |
熱および熱力学のまとめ(ALのレベルC) |
(時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)LMSに提示した演習問題を解く。(約3時間)
|
16週 |
|
|
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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 3 | |
閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 2 | |
熱力学の第一法則を説明できる。 | 3 | |
閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 2 | |
理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 3 | |
定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 3 | |
内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 2 | |
熱力学の第二法則を説明できる。 | 2 | |
サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 3 | |
エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 | 2 | |