到達目標
電場・磁場・荷電粒子を支配する法則について整理して説明できる。振動・波動を数式で記述しその振る舞いを解析できる。原子構造と物質の性質、原子核と放射線について説明できるようになる。
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 | 電気と磁気に関してアンペールの法則などが、式を使って説明できる | 助言等あれば、電気と磁気に関してアンペールの法則などが、式を使って説明できる | 電気と磁気に関するアンペールの法則などが、理解できない |
| 評価項目２ | 正弦波で現象を表示できると共に、粗密波、定常波などの物理現象を説明できる | 助言等あれば、正弦波で現象を表示できると共に、粗蜜波、定常波などの物理現象を説明できる | 正弦波で現象を表示できると共に、粗蜜波、定常波などの物理現象が理解できない |
| 評価項目３ | 原子核の構造と、その崩壊やダイオードにみられる現象を説明できる | 助言等あれば、原子核の構造と、その崩壊やダイオードにみられる現象を説明できる | 原子核の構造と、その崩壊やダイオードにみられる現象を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
JABEE C-1 自然科学・情報技術に関する基礎的素養を有し、それぞれの専門分野での問題解決のためにそれらを駆使できる能力を身につける。
教育方法等
概要:
まず電気と磁気、及び振動・波動について、ここまでに学んだ数学の知識を生かして、より見通しよく整理された形で学ぶ。さらに、原子と原子核について学ぶ。
特に演習を通じ、物理・数学の両面の学力の習熟をはかる事を重視する。
授業の進め方・方法:
課題や小テストで、習熟度を勘案して進めていく。そのため、課題については必ず自分で解いて提出し、小テスト前には復習しておくこと。
注意点:
＜事前学習＞
次回学習する分野について3年生までに学んだ基礎事項を確認しておく事。また教科書を一読しておくこと。
＜事後学習＞
講義内容を復習し理解した上で、出された課題を次回提出できるよう解いておくこと。
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 |
電気と磁気： 静電気力と電場、復習 |
静電気力と電場について説明できる。
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| 2週 |
電気と磁気： ガウスの法則 |
ガウスの法則を用いた計算ができる。
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| 3週 |
電気と磁気： 電場と電位 |
電場と電位に関する計算ができる。
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| 4週 |
電気と磁気： コンデンサー |
コンデンサーに関する計算ができる。
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| 5週 |
電気と磁気： 電束密度 |
電束密度に関する計算ができる。
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| 6週 |
電気と磁気： 磁場と磁束密度、復習 |
磁場と磁束密度に関する計算ができる。
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| 7週 |
電気と磁気： ビオ・サバールの法則 |
ビオ・サバールの法則に関する計算ができる。
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| 8週 |
電気と磁気： アンペールの法則 |
アンペールの法則に関する計算ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験、電気と磁気： ローレンツ力 |
ローレンツ力に関する計算ができる。
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| 10週 |
電気と磁気： 電磁誘導 |
電磁誘導に関する計算ができる。
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| 11週 |
電気と磁気： 運動する導線に生じる起電力 |
運動する導線に生じる起電力に関する計算ができる。
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| 12週 |
電気と磁気： 変位電流、マクスウェルの方程式、電磁波 |
変位電流、マクスウェルの方程式、電磁波に関する計算ができる。
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| 13週 |
振動： 単振動の復習 |
単振動に関する計算ができる。
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| 14週 |
振動： 減衰振動、強制振動、共振 |
減衰振動、強制振動、共振に関する計算ができる。
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| 15週 |
試験返却と解説 振動のまとめ |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
波動： 波の復習 |
波の基本性質を説明できる。
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| 2週 |
波動： 正弦波の式 |
正弦波の式に関する計算ができる。
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| 3週 |
波動： 波動方程式 |
波動方程式に関する計算ができる。
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| 4週 |
波動： 固体中の縦波、気体中の音速 |
固体中の縦波、気体中の音速に関する計算ができる。
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| 5週 |
波動： 波のエネルギー、定常波 |
波のエネルギー、定常波に関する計算ができる。
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| 6週 |
原子： 原子と電子、電気素量 |
原子と電子、電気素量について説明できる。
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| 7週 |
原子： 光の粒子性、電子の波動性 |
光の粒子性、電子の波動性について説明できる。
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| 8週 |
中間試験、原子： 原子の構造と光の放出・吸収 |
原子の構造と光の放出・吸収について説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
原子： 固体の性質 |
固体の性質について説明できる。
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| 10週 |
原子： ダイオードとトランジスタ |
ダイオードとトランジスタについて説明できる。
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| 11週 |
原子： 光の粒子性、Ｘ線 |
光の粒子性、Ｘ線に関する計算ができる。
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| 12週 |
原子核： 原子核の構成、同位体 |
原子核の構成、同位体について説明ができる。
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| 13週 |
原子核： 原子核の崩壊、放射線、放射線と物質の総合作用 |
原子核の崩壊、放射線、放射線と物質の総合作用について説明ができる。
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| 14週 |
原子核： 質量とエネルギーの等価性、核反応 |
質量とエネルギーの等価性、核反応について計算ができる。
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| 15週 |
試験返却・解説 原子・原子核のまとめ |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 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 | |
| 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 | |
| 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 | 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 | |
評価割合
| 試験 | 課題小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 能力 | 70 | 30 | 100 |