概要:
前期には主として電磁気に関する分野と原子に関する分野を学習する.
後期には微積分を用いた力学について学習する.
授業の進め方・方法:
授業は講義形式で行い,その中で演習課題や小テストも課す.
注意点:
毎回の授業に対して予習・復習および問題演習を行うこと.
合格の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
電流と磁場(p170-p177) |
問題集370,371,378が解説できる.
|
2週 |
電流が磁場から受ける力(p178-p188) |
問題集379,380が解説できる.
|
3週 |
ファラデーの電磁誘導とローレンツ力(p187,p190-p196) |
問題集384,386,394が解説できる.
|
4週 |
渦電流と交流の発生と自己誘導(p198-p206) |
問題集390,391,392と401が解説できる.
|
5週 |
相互誘導とコイルに流れる交流(p207-p211) |
問題集393と402,403が解説できる.
|
6週 |
コンデンサーに流れる交流とインピーダンス(p212-p220) |
問題集404,405,406が解説できる.
|
7週 |
共振と電磁波(p221-p228) |
問題集407,408,409が解説できる.
|
8週 |
中間試験 |
8割を正答できる.
|
2ndQ |
9週 |
トムソンの実験とミリカンの実験(p242-p249) |
問題集416,417と420,421が解説できる.
|
10週 |
光電効果と仕事関数(p250-p255) |
問題集422,234,424が解説できる.
|
11週 |
X線と電子線(p256-p264) |
問題集427,428,429が解説できる.
|
12週 |
水素の原子構造とボーアの理論(p266-p272) |
問題集436,437が解説できる.
|
13週 |
原子核と放射能(p276-284) |
問題集442,443と463,464が解説できる.
|
14週 |
核分裂と核融合(p285-p292) |
問題集448,449が解説できる.
|
15週 |
クォークと4つの力(p293-p296) |
問題集450と4つの力が解説できる.
|
16週 |
期末試験 |
8割を正答できる.
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
位置・速度・加速度 |
質点の運動を微積分に基づいて記述することができる.
|
2週 |
位置・速度・加速度 |
質点の運動を微積分に基づいて記述することができる.
|
3週 |
運動の法則 |
運動の法則について説明でき,それらを具体的な問題に適用できる.
|
4週 |
運動の法則 |
運動の法則について説明でき,それらを具体的な問題に適用できる.
|
5週 |
仕事と力学的エネルギー |
仕事と力学的エネルギーおよびその保存則について説明でき,それらを具体的な問題に適用できる.
|
6週 |
仕事と力学的エネルギー |
仕事と力学的エネルギーおよびその保存則について説明でき,それらを具体的な問題に適用できる.
|
7週 |
仕事と力学的エネルギー |
仕事と力学的エネルギーおよびその保存則について説明でき,それらを具体的な問題に適用できる.
|
8週 |
中間試験 |
|
4thQ |
9週 |
力積と運動量 |
力積と運動量の関係や運動量保存則について説明でき,それらを具体的な問題に適用できる.
|
10週 |
力積と運動量 |
力積と運動量の関係や運動量保存則について説明でき,それらを具体的な問題に適用できる.
|
11週 |
振動 |
振動を取り扱うための代表的な手法を理解し,具体的な問題に適用できる.
|
12週 |
振動 |
振動を取り扱うための代表的な手法を理解し,具体的な問題に適用できる.
|
13週 |
振動 |
振動を取り扱うための代表的な手法を理解し,具体的な問題に適用できる.
|
14週 |
流体の力学 |
本科目の第3四半期に学習した内容を流体に適用できる.
|
15週 |
流体の力学 |
本科目の第3四半期に学習した内容を流体に適用できる.
|
16週 |
期末試験 |
|
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。 | 3 | |
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | |
力の合成と分解をすることができる。 | 3 | |
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
慣性の法則について説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | |
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。 | 3 | |
運動の法則について説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | |
動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | |
仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | |
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | |
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | |
等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | |
万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる. | 3 | |
万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
力のモーメントを求めることができる。 | 3 | |
角運動量を求めることができる。 | 3 | |
角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。 | 3 | |
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | |
重心に関する計算ができる。 | 3 | |
一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。 | 3 | |
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。 | 3 | |
熱 | 原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。 | 3 | |
時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。 | 3 | |
物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 | 3 | |
熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。 | 3 | |
動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。 | 3 | |
ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。 | 3 | |
気体の内部エネルギーについて説明できる。 | 3 | |
熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。 | 3 | |
エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。 | 3 | |
熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | |
電気 | オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | |