物理Ⅱ

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 物理Ⅱ
科目番号 2019-107 科目区分 一般 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 初歩から学ぶ基礎物理学、熱・波動、電磁気・原子(大日本図書)、熱・波動問題集、電磁気・原子問題集(大日本図書)
担当教員 (物理科 非常勤講師),山崎 由起

到達目標

自然現象を物理法則のもとで理解することができる。前期:波動現象について理解することができる。波の基本的な物理量、音や光の現象における物理法則を取り扱うことができる。後期:静電場・磁場の性質、電流と磁場の関係、電磁誘導について理解して、物理法則を取り扱うことができる。

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波の基本的な物理量を扱い応用することができる波の基本的な物理量を扱うことができる。波の基本的な物理量を扱うことができない
評価項目2音や光の現象における物理法則を取り扱い応用することができる音や光の現象における物理法則を取り扱うことができる音や光の現象における物理法則を取り扱うことができない
評価項目3静電場の性質を理解して応用できる静電場の性質を理解できる静電場の性質を理解できない
評価項目4電流と磁場の関係、電磁誘導について理解して応用できる電流と磁場の関係、電磁誘導について理解できる電流と磁場の関係、電磁誘導について理解できない

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
1年物理の知識を元に、自然現象や日常生活で現れる事柄に潜む物理法則について実験例を通じて学ぶ。定性的な理解を深めるとともに、数式を用いて定量的に物理法則を扱う。前期には波動現象、音、光に関する法則による記述と現象の取り扱いについて学ぶ。後期には静電場・磁場について学び、電磁気学の基礎について理解する。1年物理の知識を元に、自然現象や日常生活で現れる事柄に潜む物理法則について実験例を通じて学ぶ。定性的な理解を深めるとともに、数式を用いて定量的に物理法則を扱う。前期には波動現象、音、光に関する法則による記述と現象の取り扱いについて学ぶ。後期には静電場・磁場について学び、電磁気学の基礎について理解する。本講義を通して,物理学の基本知識を自らの工学分野に応用できることを学ぶ。
授業の進め方・方法:
1年物理をもとに、音や光などの波動現象、電気・磁気の現象を身の回りの現象との関連を考えながら、授業を進める。実際の現象をデモ実験で見ることを交えながら、波動や電磁場の概念を理解していく。また、問題演習プリントにより計算や作図などの練習をおこなう。
注意点:
評価については、評価割合に従って行います。ただし、 適宜再試や追加課題を課し、加点することがあります。中間試験を授業時間内に実施することがあります。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス・波動1 波の基本量を扱うことができる
2週 波動2 波の表し方(グラフ)を扱うことができる
3週 波動3 波の重ね合わせを扱うことができる
4週 波動4 波の反射・定常波を扱うことができる
5週 波動5 波の屈折・干渉を扱うことができる
6週 波動6 波の式・正弦波を扱うことができる
7週 まとめと演習
8週 前期中間演習
2ndQ
9週 音1 音波の性質を理解できる
10週 音2 弦の振動を扱うことができる
11週 音3 気柱の振動を扱うことができる
12週 音4 ドップラー効果を扱うことができる
13週 光1 光の性質を理解できる
14週 光2 光の干渉・回折を扱うことができる
15週 まとめ・問題演習
16週
後期
3rdQ
1週 静電気1 静電気の性質を理解できる
2週 静電気2 クーロンの法則を理解できる
3週 静電気3 電場を理解できる
4週 静電気4 電場の重ね合わせを理解できる
5週 静電気5 電位と仕事の関係を理解できる
6週 静電気6 電場と電位の関係を理解できる
7週 まとめ・問題演習
8週 後期中間演習
4thQ
9週 電流と磁場1 電流の性質を理解できる
10週 電流と磁場2 磁場の性質を理解できる
11週 電流と磁場3 電流と磁場の関係を理解できる
12週 電流と磁場4 電流が受ける力を理解できる
13週 電流と磁場5 ローレンツ力を理解できる
14週 電流と磁場6 電磁誘導の法則理解できる
15週 まとめ・問題演習
16週

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
基礎的能力自然科学物理波動波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。3前2
横波と縦波の違いについて説明できる。3前2
波の重ね合わせの原理について説明できる。3前3
波の独立性について説明できる。3前3
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。3前5
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。3前4
ホイヘンスの原理について説明できる。3前5
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。3前5
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。3前10
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)。3前11
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。3前11
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。3前12
自然光と偏光の違いについて説明できる。3前13
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。3前14
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。3前13
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。2後2
電場・電位について説明できる。2後6
クーロンの法則が説明できる。2後2
クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。2後2
オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。2後9
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。2後9
ジュール熱や電力を求めることができる。2後9

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力10000000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000