応用物理Ⅰ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 応用物理Ⅰ
科目番号 0217 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 物理学基礎(第4版)(原康夫・学術図書)
担当教員 河野 託也

目的・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。
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。
授業の進め方と授業内容・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

授業内容・方法 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。
2週 減衰振動(ALのレベルC) 減衰振動について理解する。
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。
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。
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。
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。
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。
8週 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
15週 熱および熱力学のまとめ(ALのレベルC)
16週

評価割合

中間試験期末試験レポート合計
総合評価割合200200160560
前期10010080280
後期10010080280
学年0000