概要:
一般・専門の別：一般 学習の分野：自然科学系 共通・基礎
基礎となる学問分野：数物系科学／物理／物理一般
学習教育目標との関連：本科目は「②確かな基礎科学の知識修得」に相当する科目である。
授業の概要：物体にはたらく力と運動の関係を学ぶ。物理学は自然科学や工学における最も基礎的な分野である。したがって，その内容を十分に理解しておくことが，専門の授業のみならず，卒業後，技術者として創造的な仕事をするために重要である。
授業の進め方・方法:
授業の方法：
・学生自身による自学自習を前提とする。
・教師が提示した事前学習範囲について、学生は予習を行って授業に臨むこと。
・授業では，演示実験，演習，ディベートを中心に協同学習を行う。
・授業毎に各自の学習進捗をポートフォリオに記録し，学習成果を可視化する。学習の自己管理能力の育成に重点を置いた授業を行う。
・半期ごとに３回程度の物理実験を行う。
成績評価方法：
・定期試験（60%)＋課題（40％）（実験レポート，ワークノート，課題プリントなど）として各期成績を算出する。
・各期の定期試験の得点が60点に満たないものには、再試験を課す。再試験の得点が定期試験の得点を上回る場合は、60点を上限としてその期の定期試験の得点を再試験の得点に置き換える。
・学年末成績は，４期成績の単純平均とする。
注意点:
履修上の注意：本科目は１学年の課程修了のために履修（欠課時間数が所定授業時間数の３分の１以下）が必須の科目である。
履修のアドバイス：
・事前に行う準備学習として，中学校までの数学をしっかり復習しておくこと。
・基礎概念の理解と応用に主眼をおいて自学自習を行うこと。数式計算，2次方程式，三角関数などの基礎数学をしっかり身に付けることも重要である。
・授業に積極的に参加し，協同学習の中で個人学習による理解の不足を学生間で補うこと。
・演習や課題は，悩みながら自分の手で問題を解くことが重要である。
基礎科目：中学校までの数学，基礎数学（１年），基礎数学演習（１）
関連科目：物理Ⅱ（2年），力学Ⅰ（3），力学Ⅱ（3）
受講上のアドバイス：
・遅刻は授業開始後20分まで，以後は欠席扱いとする。3回の遅刻は1時間の欠席として扱うので注意すること。
・欠課数は成績評価には関わらない。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
前期ガイダンス／物理に必要な基礎知識 |
学習の進め方のガイダンス。
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| 2週 |
有効数字／単位の変換／数式計算／グラフ |
適切な有効数字及び単位を用いて物理量を表すことができる。
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| 3週 |
等速直線運動／合成速度／相対速度 |
速度の概念を説明し，平均の速度に関する計算ができる。速度の合成・分解及び相対速度に関する計算ができる。
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| 4週 |
加速度／等加速度直線運動 |
加速度の概念を説明し，平均の加速度に関する計算ができる。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 |
等加速度運動の実験 |
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。
実験に基づき，物体の運動を説明できる。
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| 6週 |
等加速度直線運動 |
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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| 7週 |
落体の運動 |
自由落下，鉛直投射，水平投射及び斜方投射した物体の変位，速度，時間に関する計算ができる。
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| 8週 |
（前期中間試験） |
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験の答案返却と試験解説／さまざまな力 |
試験内容の見直しと理解
重力・抗力・張力・弾性力などの力の定義を説明できる。
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| 10週 |
力のつり合い |
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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| 11週 |
力の合成と分解 |
物体に働く力を図示し，力の合成と分解をすることができる。
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| 12週 |
運動の三法則 |
運動の三法則について説明できる。
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| 13週 |
運動方程式 （運動の法則）の実験 |
実験に基づき，ニュートンの運動の法則を説明できる。
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| 14週 |
運動方程式（運動の法則） |
運動方程式を用いて，摩擦のない物体に生じる加速度や物体にはたらく力などを求めることができる。
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| 15週 |
（前期末試験） |
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| 16週 |
前期末試験の答案返却と試験解説／摩擦力 |
試験内容の見直しと理解。静止摩擦力，最大摩擦力，動摩擦力について説明できる。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
後期ガイダンス／摩擦力 |
学習の進め方のガイダンス。実験に基づき，静止摩擦力，最大摩擦力，動摩擦力について説明できる。
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| 2週 |
摩擦力の働く場合の運動方程式（運動の法則） |
運動方程式を用いて，摩擦の働く物体に生じる加速度や物体にはたらく力などを求めることができる。
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| 3週 |
空気の抵抗力／圧力・浮力 |
空気の抵抗力，圧力，浮力について説明できる。
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| 4週 |
圧力・浮力の実験 |
実験に基づき，圧力，浮力について説明できる。
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| 5週 |
２つ以上の物体に関する運動方程式（運動の法則）① |
運動方程式を用いて，２つ以上の物体に生じる加速度や物体にはたらく力などを求めることができる。
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| 6週 |
２つ以上の物体に関する運動方程式（運動の法則）② |
運動方程式を用いて，２つ以上の物体に生じる加速度や物体にはたらく力などを求めることができる。
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| 7週 |
さまざまな力が働く場合の運動方程式（運動の法則） |
２体問題について，運動方程式を用いた計算ができる。
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| 8週 |
（後期中間試験） |
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験の答案返却と試験解説／仕事と仕事率 |
試験内容の見直しと理解。仕事と仕事率に関する計算ができる。
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| 10週 |
仕事と運動エネルギー |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。
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| 11週 |
位置エネルギー |
重力，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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| 12週 |
力学的エネルギー保存の法則の実験 |
実験に基づき，力学的エネルギー保存の法則を説明できる。
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| 13週 |
力学的エネルギー保存の法則① |
力学的エネルギー保存の法則について説明でき，その法則を用いて、物体の速度や変位などを求めることができる。
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| 14週 |
力学的エネルギー保存の法則② |
力学的エネルギー保存の法則について説明でき，その法則を用いて，物体の速度や変位などを求めることができる。
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| 15週 |
（後期末試験） |
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| 16週 |
後期末試験の答案返却と試験解説 |
試験内容の見直しと理解。
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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 | 物理 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 1 | 前3,前4 |
| 平均の速度、平均の加速度に関する計算ができる。 | 1 | 前3,前4 |
| 直線及び平面運動において、速度をベクトルとして捉え、速度の合成・分解及び相対速度に関する計算ができる。 | 1 | 前3 |
| 等加速度直線運動の公式を用いて、物体の変位、時間、速度に関する計算ができる。 | 1 | 前6 |
| 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。 | 1 | 前3 |
| 自由落下及び鉛直投射した物体の変位、速度、時間に関する計算ができる。 | 1 | 前7 |
| 水平投射及び斜方投射した物体の変位、速度、時間に関する計算ができる。 | 1 | 前7 |
| 物体に作用する力を図示できる。 | 1 | 前11 |
| 力の合成と分解ができる。 | 1 | 前11 |
| 質点にはたらく力のつりあいに関する計算ができる。 | 1 | 前10 |
| 重力、弾性力、抗力、張力の概念を理解し、それぞれの力に関する計算ができる。 | 1 | 前9 |
| 圧力、浮力について説明できる。 | 1 | 後3,後4 |
| 運動の三法則について説明できる。 | 1 | 前12 |
| 運動方程式を用いて、物体に生じる加速度や物体にはたらく力などを求めることができる。 | 1 | 前14,後5,後6,後7 |
| 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。 | 1 | 前16,後1 |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 1 | 前16,後1 |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 1 | 前16,後1 |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 1 | 後9 |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 1 | 後10 |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 1 | 後11 |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 1 | 後11 |
| 力学的エネルギー保存の法則について説明でき、その法則を用いて、物体の速度や変位などを求めることができる。 | 1 | 後13,後14 |
| 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。 | 1 | 後13,後14 |
| 物理実験 | 物理実験 | 実験の目的及び原理を説明できる。 | 1 | 前5,前13,後1,後4,後12 |
| 整理整頓により実験環境を適切に保ち、手順に従って安全に実験ができる。（化学実験と共通） | 1 | 前5,前13,後1,後4,後12 |
| 実験条件やデータなどを正確に記録できる。（化学実験と共通） | 1 | 前5,前13,後1,後4,後12 |
| 適切なグラフを作成し、実験データ間の最も確からしい関係を見出すことができる。 | 1 | 前5,前13,後1,後4,後12 |
| 適切な有効数字及び単位を用いて物理量を表すことができる。（化学実験と共通） | 1 | 前2,前5,前13,後1,後4,後12 |
| 実験結果から、物理現象の特徴や規則性を説明できる。 | 1 | 前5,前13,後1,後4,後12 |
| 観察・実験結果を座学などで学んだ内容と関連付けて説明できる。（化学実験と共通） | 1 | 前5,前13,後1,後4,後12 |
| 以下の6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。力学に関する分野/熱に関する分野/波に関する分野/光に関する分野/電磁気に関する分野/原子（電子及び放射線を含む）に関する分野 | 1 | 前5,前13,後1,後4,後12 |