科目基礎情報

学校 和歌山工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 物理
科目番号 0020 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: 3
開設学科 環境都市工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 3
教科書/教材 総合物理1,2(数研出版)、リードLightノート物理基礎・物理(数研出版)総合物理1,2(数研出版)、リードLightノート物理基礎・物理(数研出版)フォローアップドリル物理-波- フォローアップドリル-電気と磁気- (数研出版)
担当教員 青山 歓生

到達目標

基本的な物理現象について説明できることを目標とする。(1)物理現象について正しい知識を持ち、理解できる。(2)基本的な物理量の扱いができる。(3)物理現象を図式化またはグラフ化し、対応する式で表現できる。

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
正しい知識の理解複雑な物理現象について、正しい知識を持っている。単純な物理現象について、正しい知識を持っている。物理現象について、正しい知識を持っていない。
物理量の扱い複雑な物理現象について、物理量の扱いができる。単純な物理現象について、物理量の扱いができる。物理現象について、物理量の扱いができない。
図式化、数式の表現複雑な物理現象を図式化またはグラフ化し、対応する式で表現できる。単純な物理現象を図式化またはグラフ化し、対応する式で表現できる。物理現象を図式化またはグラフ化し、対応する式で表現することができない。

学科の到達目標項目との関係

C-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
前期:平面運動、波動と音波・光について学習する。
後期:電気・磁気について学習する。
授業の進め方・方法:
講義を中心として問題演習を適宜実施する。
授業は、前期に週2コマ、後期に週1コマ実施する。
前後期で授業時間数が異なるため、前期の成績を2/3、後期の成績を1/3の割合で総合評価を行う。
注意点:
事前学習  次回の授業範囲を予習しておくこと。
事後学習  授業中に配布された課題を行うこと。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 位置ベクトル、平面運動の速度加速度 位置ベクトル、平面運動の速度加速度に関する問題が解ける。
2週 落体の運動(水平投射、斜方投射) 落体の運動(水平投射、斜方投射)に関する問題が解ける。
3週 運動量と力積 運動量と力積に関する問題が解ける。
4週 運動量保存則,反発係数 運動量保存則,反発係数に関する問題が解ける。
5週 等速円運動(速度、加速度、向心力) 等速円運動(速度、加速度、向心力)に関する問題が解ける。
6週 慣性力 慣性力に関する問題が解ける。
7週 万有引力による運動 万有引力による運動に関する問題が解ける。
8週 万有引力による位置エネルギー ,単振動(周期、速度) 万有引力による位置エネルギー ,単振動(周期、速度)に関する問題が解ける。
2ndQ
9週 前期中間試験、単振動(加速度、力) 単振動(加速度、力)に関する問題が解ける。
10週 波の種類、波の要素、横波縦波 波の種類、波の要素、横波縦波に関する問題が解ける。
11週 重ね合わせの原理と波の干渉,定常波 重ね合わせの原理と波の干渉,定常波に関する問題が解ける。
12週 ホイヘンスの原理、反射・屈折・回折 ホイヘンスの原理、反射・屈折・回折に関する問題が解ける。
13週 音の伝わり方、弦の振動、気柱の振動、共鳴、ドップラー効果 音の伝わり方、弦の振動に関する問題が解ける。気柱の振動、共鳴、ドップラー効果に関する問題が解ける。
14週 光の性質、光の反射・屈折、レンズ、光の諸性質、スペクトル 光の性質、光の反射・屈折、レンズ、光の諸性質、スペクトルに関する問題が解ける。
15週 前期期末試験
16週 試験返却・解説
後期
3rdQ
1週 静電気力、静電誘導、誘電分極、 静電気力、静電誘導、誘電分極に関する問題が解ける。
2週 クーロンの法則 クーロンの法則の法則に関する問題が解ける。
3週 電場 電場に関する問題が解ける。
4週 電場の重ね合わせ、電気力線 電場の重ね合わせ、電気力線に関する問題が解ける。
5週 電位、電位の重ね合わせ 電位、電位の重ね合わせに関する問題が解ける。
6週 コンデンサー コンデンサーに関する問題が解ける。
7週 コンデンサーの接続、エネルギー コンデンサーの接続、エネルギーに関する問題が解ける。
8週 後期中間試験
4thQ
9週 オームの法則、電流と仕事、抵抗の接続 オームの法則、電流と仕事、抵抗の接続に関する問題が解ける。
10週 磁極と磁場・磁力線、電流のつくる磁場 電流のつくる磁場に関する問題が解ける。
11週 電流が磁場から受ける力、ローレンツ力 電流が磁場から受ける力、ローレンツ力に関する問題が解ける。
12週 電磁誘導、レンツの法則、ファラデーの電磁誘導の法則 電磁誘導、レンツの法則に関する問題が解ける。ファラデーの電磁誘導の法則に関する問題が解ける。
13週 磁場を横切る導線に生じる誘導起電力、自己誘導 磁場を横切る導線に生じる誘導起電力、自己誘導に関する問題が解ける。
14週 交流の発生、実効値、変圧 交流の発生、実効値、変圧に関する問題が解ける。
15週 後期期末試験
16週 試験返却・解説

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力学速度と加速度の概念を説明できる。3前1
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。3前1
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。3前1
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前1
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。3前5
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前2
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。3前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前3
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3前4
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前8
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前8,前9
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前5
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前7
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前8
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10
横波と縦波の違いについて説明できる。3前10
波の重ね合わせの原理について説明できる。3前11
波の独立性について説明できる。3前11
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11
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11
ホイヘンスの原理について説明できる。3前12
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12
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13
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13
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13
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13
自然光と偏光の違いについて説明できる。3前14
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14
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。3後1
電場・電位について説明できる。3後3,後4,後5
クーロンの法則が説明できる。3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。3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。3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。3後9
ジュール熱や電力を求めることができる。3後9
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。3前2
安全を確保して、実験を行うことができる。3前2
実験報告書を決められた形式で作成できる。3前2
有効数字を考慮して、データを集計することができる。3前2
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。3前2
波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。3前10
光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。3前12
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。3後12

評価割合

定期試験課題評価合計
総合評価割合7030100
総合評価割合7030100