到達目標
物理学の主要分野である古典力学,電気学,波動学の基本的な内容を理解し,関連する基本的な計算ができ,与えられた課題に関しては実験を遂行した上で適切にレポートをまとめることができる.
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 | 古典力学に関する応用的な問題を解くことができる. | 古典力学に関する基本的な問題を解くことができる. | 古典力学に関する応用的な問題を解くことができない. |
評価項目2 | 電気学に関する応用的な問題を解くことができる. | 電気学に関する基本的な問題を解くことができる. | 電気学に関する基本的な問題を解くことができない. |
評価項目3 | 波動学に関する応用的な問題を解くことができる. | 波動学に関する基礎的な問題を解くことができる. | 波動学に関する基礎的な問題を解くことができない. |
評価項目4 | 指示書に従い実験およびレポートの作成を期限内に行うことができる. | 指示書に従い実験およびレポートの作成を行うことができる. | 指示書に従い実験およびレポートの作成を行うことができない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物理学は工学全般を学ぶ上で最も重要な基礎科目である.物理学の本質を捉えるためには,数学に基づいて論理的に構成された理論の構築と,その実験的検証が必要である.
この授業では,1学年に引き続き高等学校程度の物理学を学ぶ.物理の問題を自分で考えて解く力を養うと同時に,実験において物理学のいくつかのテーマを取り上げ,体験を通して自然界の法則を学ぶことを目的とする.
授業の進め方・方法:
・すべての授業内容は,学習・教育到達目標(B)<基礎>に相当する.
・授業は講義形式および実験実習形式で行う.講義中は集中して聴講する.
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で習得する「知識・能力」に相当するものとする.
注意点:
<到達目標の評価方法と基準>下記授業計画の「到達目標」の実験以外の部分について習得できたかの評価は定期試験(中間試験2回,期末試験3回)および演習課題の評価によって行う.「到達目標」に関する重みは概ね均等とする.「到達目標」の実験の部分については実験状況および実験レポートにて評価を行う.定期試験および演習課題の評価を3/4,実験を1/4とし,これらの総合評価が100点法で60点以上の場合に目標の達成とする.試験問題のレベルは高等学校程度である.
<学業成績の評価方法および評価基準>{(2つの前期中間・2つの前期末試験またはそれに代わる再試験(上限60点,各試験につき1回限り)および演習課題の評価)×1+(学年末試験および演習課題の評価)×0.5+(実験評価)×1.5}÷6を学業成績の総合評価とする.
<単位修得要件>学業成績で60点以上を取得すること.
<あらかじめ要求される基礎知識の範囲>1年生までに習った物理および数学(とりわけベクトル,三角関数),およびレポート作成に必要な一般的国語能力を必要とする.本授業科目は1年時に履修する「物理」の学習が基礎となる授業科目である.
<レポートなど>実験に関しては毎回レポートの提出を求める.講義に関しては,演習課題を課す.
<備考>物理においては,これまでに習得した知識・能力を基盤とした上でしか新しい知識・能力は身に付かない.演習課題や実験レポートは確実にこなして,新しい知識・能力を確かなものにすること.本授業科目は後に学習する応用物理Ⅰの基礎となる授業科目である.
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 |
平面内の運動/クーロンの法則 |
1. 平面内の運動を記述できる.15. クーロン力を求めることができる.
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2週 |
放物運動/電界 |
2. 放物運動を記述し,解くことができる.16. 電界を説明し,計算できる.
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3週 |
力のモーメント/電位 |
3. 力のモーメントを計算できる.17. 電位を説明し,計算できる.
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4週 |
物体にはたらく力の合成、物体の重心/電界と電位の関係,等電位面,導体と電界・電位 |
4. 物体にはたらく力と重心について計算できる.18. 電界と電位について説明できる.
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5週 |
物体のつり合いの条件/電気容量 |
5. 物体のつり合いの条件を記述できる.19. 電気容量を計算できる.
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6週 |
運動量と力積/平行板コンデンサー |
6. 運動量と力積を記述できる.20. 平行板コンデンサーの諸量を計算できる.
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7週 |
運動量の保存/コンデンサーが蓄えるエネルギー |
7. 運動量保存則を用いた計算ができる.21. コンデンサーが蓄えるエネルギーを計算できる.
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8週 |
前期中間試験 |
これまでに学習した内容を説明し,諸量を求めることができる.
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2ndQ |
9週 |
反発係数/コンデンサーの接続 |
8. 反発係数を記述し計算できる.22. コンデンサーを含む回路について記述できる.
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10週 |
円運動/磁気力と磁界,電流がつくる磁界 |
9. 円運動を記述できる.23. 磁気力と磁界の概念を理解し,記述できる.
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11週 |
慣性力と遠心力/電流が磁界から受ける力 |
10. 慣性力の概念を説明できる.24. 電流が磁界から受ける力を記述できる.
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12週 |
単振動/ローレンツ力 |
11. 単振動を記述できる.25. ローレンツ力を説明できる.
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13週 |
ばね振り子・単振り子/電磁誘導の法則 |
12. 振り子運動を記述できる.26. 電磁誘導を理解し,必要な計算ができる.
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14週 |
惑星の運動,万有引力/磁界中を運動する導体の棒 |
13. 惑星の運動と万有引力を説明できる.27. 磁界中を運動する導体の棒について記述できる.
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15週 |
重力,万有引力による位置エネルギー,宇宙への旅/自己誘導と相互誘導 |
14. 重力,万有引力による位置エネルギーを記述できる.28. 自己誘導と相互誘導を説明できる.
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
実験のガイダンス |
実験遂行上の注意,実験室でのマナーを理解できる.
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2週 |
長さ測定の実習 |
29. 実験の内容を理解した上で適切に遂行することができる.
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3週 |
長さ測定のレポート作成 |
30. 実験のデータを適切に処理して,レポートにまとめることができる.
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4週 |
1.摩擦係数測定 2.向心力 3.単振動 4.音速測定 の実習 |
上記29.
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5週 |
1.摩擦係数測定 2.向心力 3.単振動 4.音速測定 のレポート作成 |
上記30.
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6週 |
1.摩擦係数測定 2.向心力 3.単振動 4.音速測定 の実習 |
上記29.
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7週 |
1.摩擦係数測定 2.向心力 3.単振動 4.音速測定 のレポート作成 |
上記30.
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8週 |
後期中間試験 |
試験なし.実験の前半を振り返り,後半への心構えをする.
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4thQ |
9週 |
1.摩擦係数測定 2.向心力 3.単振動 4.音速測定 の実習 |
上記29.
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10週 |
1.摩擦係数測定 2.向心力 3.単振動 4.音速測定 のレポート作成 |
上記30.
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11週 |
1.摩擦係数測定 2.向心力 3.単振動 4.音速測定 の実習 |
上記29.
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12週 |
1.摩擦係数測定 2.向心力 3.単振動 4.音速測定 のレポート作成 |
上記30.
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13週 |
実験の反省 |
31. 実験したテーマの物理法則を説明できる.
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14週 |
波の伝わり方 |
32. 波の要素を理解し,正弦波,縦波と横波を説明できる.
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15週 |
波の性質 |
33. 波の性質を踏まえて定常波を説明できる.
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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 |
評価割合
| 試験 | 実験 | 相互評価 | 態度 | 発表 | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 75 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
配点 | 75 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |