物理学の学習を通じて、自然現象を系統的、論理的に考えていく能力を養い、広く自然の諸現象を科学的に解明するための物理的な見方、考え方を身につけること。さらに、物理学は科学技術を学ぶための極めて重要な基礎であり、多くの分野において科学技術の発展に欠かせない知識であることを認識すること。以上を基本目標とする。
物理１では、(1)物体の運動に関する様々な現象を、物理法則と関連づけて考えることができる、(2)物体の運動に関する基礎的な計算をすることができる、ことを目標とする。
概要:
物体の運動に関する単元の中で等加速度運動、平面運動、力と運動、運動量保存則について学ぶ。ここでは、「力がつり合っている状態」や「運動方程式」など、自然現象を理解するだけでなく科学技術に応用する上で、極めて基礎的、かつ重要な内容が含まれている。物体の運動に関する基礎的な計算ができるようになることが目標である。
授業の進め方・方法:
自学自習を柱として、授業は、講義と演習、実験・実習から成る。主に講義と演習により、自然への理解を深め、物理学に関する知識の習得を図る。
物理１の学習においては、演習への積極的な取り組みが推奨される。演習の成績は、単元の学習目標への到達度を、学習者が客観的に確認するための一つの目安となる。
注意点:
・授業で課せられる演習問題や課題への解答の提出が求められる。演習問題の解答は満点を取るまで再提出のこと。
・授業の内容はノ－トに書き留めておくこと。学んだことを確認するのに役立ちます。疑問があれば，自分で調べ，考えてみよう。解決できなければ、校友と討論したり、あるいは担当教員に質問してください。練習問題を数多く解くのも一つの学習方法です。日々の学習努力が求められます。
・評価割合の項目別に、以下の評価が行われる。
「試験」は年間に4回実施される定期試験の成績である。
「ポートフォリオ」は演習解答、自己評価報告、課題報告、実験報告、CBTトライアル試験等の成績で構成される。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
物体の運動（１） |
シラバスの内容を説明することができる。
ＳＩ単位系を説明することができる。
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| 2週 |
物体の運動（２） |
速度の概念を説明できる。
平均の速度を計算することができる。
平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。
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| 3週 |
物体の運動（３） |
加速度の概念を説明できる。
平均の加速度を計算することができる。
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| 4週 |
物体の運動（４） |
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。
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| 5週 |
物体の運動（５） |
直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。
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| 6週 |
落体の運動（１） |
自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。
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| 7週 |
中間試験 |
既習領域の基礎問題を解くことができる。
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| 8週 |
中間試験返却・解答
実験（１） |
実験報告書を決められた形式で作成できる。
有効数字を考慮して、データを集計することができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
実験（２） |
測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。
安全を確保して、実験を行うことができる。
実験報告書を決められた形式で作成できる。
有効数字を考慮して、データを集計することができる。
力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。
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| 10週 |
落体の運動（２） |
水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。
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| 11週 |
いろいろな力（１） |
物体に作用する力を図示することができる。
力の合成と分解をすることができる。
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| 12週 |
いろいろな力（２） |
質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。
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| 13週 |
運動の法則（１） |
作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。
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| 14週 |
いろいろな力（３） |
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。
フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。
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| 15週 |
期末試験 |
既習領域の基礎問題を解くことができる。
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| 16週 |
期末試験返却・解答
演習（１） |
既習領域の応用問題を解くことができる。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
摩擦力（１） |
静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。
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| 2週 |
摩擦力（２） |
最大摩擦力に関する計算ができる。
動摩擦力に関する計算ができる。
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| 3週 |
運動の法則（２） |
慣性の法則について説明できる。
運動の法則について説明できる。
運動方程式を用いた計算ができる。
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| 4週 |
運動の法則（３） |
運動方程式を用いた計算ができる。
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| 5週 |
運動量（１） |
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。
運動量の差が力積に等しいことを理解し、様々な物理量の計算に利用できる。
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| 6週 |
運動量（２） |
運動量保存則について理解し、様々な物理量の計算に利用できる。
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| 7週 |
中間試験 |
既習領域の基礎問題を解くことができる。
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| 8週 |
中間試験返却・解答
演習（２）
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既習領域の応用問題を解くことができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
力学的エネルギー（１） |
仕事と仕事率に関する計算ができる。
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| 10週 |
力学的エネルギー（２） |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。
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| 11週 |
力学的エネルギー（３） |
力学的エネルギー保存則について理解し、様々な物理量の計算に利用できる。
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| 12週 |
実験（３） |
測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。
安全を確保して、実験を行うことができる。
実験報告書を決められた形式で作成できる。
有効数字を考慮して、データを集計することができる。
電磁気に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。
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| 13週 |
電荷 |
クーロンの法則が説明できる。
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。
電場・電位について説明できる。
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。
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| 14週 |
電流 |
オームの法則を説明し、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。
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。
ジュール熱や電力を求めることができる。
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| 15週 |
期末試験 |
既習領域の基礎問題を解くことができる。
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| 16週 |
期末試験返却・解答
演習(３) |
既習領域の応用問題を解くことができる。
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| 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 | 力学 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 2 | |
| 直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 2 | |
| 等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。 | 2 | |
| 平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。 | 2 | |
| 平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 2 | |
| 自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 2 | |
| 水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 2 | |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 2 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 2 | |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 2 | |
| フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 2 | |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 2 | |
| 慣性の法則について説明できる。 | 2 | |
| 作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 2 | |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 2 | |
| 運動の法則について説明できる。 | 2 | |
| 静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。 | 2 | |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 2 | |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 2 | |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 2 | |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 2 | |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 2 | |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 2 | |
| 力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 2 | |
| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 2 | |
| 運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。 | 2 | |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 2 | |
| 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。 | 1 | |
| 電場・電位について説明できる。 | 1 | |
| クーロンの法則が説明できる。 | 1 | |
| 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。 | 1 | |
| オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 1 | |
| 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。 | 1 | |
| ジュール熱や電力を求めることができる。 | 1 | |
| 物理実験 | 物理実験 | 測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。 | 1 | |
| 安全を確保して、実験を行うことができる。 | 1 | |
| 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 1 | |
| 有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 1 | |
| 力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 2 | |
| 電磁気に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 2 | |
| 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 1 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 1 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 1 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 1 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 1 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 1 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 1 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 1 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 1 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 1 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 1 | |