到達目標
以下の各項目を到達目標とする。
波動と光については
①単振動, 単振子, 減衰振動, 強制振動と共振について理解する。
②波の反射と屈折について理解する。
③光波の回折と干渉について理解する。
④光波の偏光について理解する。
熱・熱力学については,
⑤理想気体の性質について理解する。
⑥熱力学の第一,第二法則について理解する。
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 | 単単振動, 単振子, 減衰振動, 強制振動と共振に関する問題を解くことができる。
| 単振動, 単振子, 減衰振動, 強制振動と共振について説明できる。
| 単振動, 単振子, 減衰振動, 強制振動と共振について説明できない。
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評価項目2 | 波の反射と屈折に関する問題を解くことができる。 | 波の反射と屈折について説明できる。 | 波の反射と屈折について説明できない。 |
評価項目3 | 光波の回折と干渉に関する問題を解くことができる。 | 光波の回折と干渉について説明できる。 | 光波の回折と干渉について説明できない。 |
評価項目4 | 光波の偏光に関する問題を解くことができる。 | 光波の偏光について説明できる。 | 光波の偏光について説明できない。 |
評価項目5 | 理想気体の状態方程式に関する問題を解くことができる。 | 理想気体の状態方程式について説明できる。 | 理想気体の状態方程式について説明できない。 |
評価項目6 | 熱力学の第一、第二法則に関する問題を解くことができる。 | 熱力学の第一、第二法則について説明できる。 | 熱力学の第一、第二法則について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
大学教養物理のうち,3年次に続き, 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。
学習・教育目標:(D-1)100%
JABEE基準1(1):(c)
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 |
単振動, 単振子(ALのレベルC) |
単振動,単振子を理解する。
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2週 |
減衰振動(ALのレベルC) |
減衰振動について理解する。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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8週 |
中間試験, 第1,2回演習問題レポート提出 |
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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16週 |
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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7週 |
中間試験、第5,6回演習問題レポート提出 |
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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15週 |
熱および熱力学のまとめ(ALのレベルC) |
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16週 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 200 | 200 | 160 | 560 |
前期 | 100 | 100 | 80 | 280 |
後期 | 100 | 100 | 80 | 280 |
学年 | 0 | 0 | 0 | 0 |