概要:
(1) 自動車の様な乗り物の運動や、ボールの運動の様な、速さや動く向きが絶えず変化し、良く観察すると複雑な運動を正確に表す方法を学ぶ。
(2) 物を持ち上げたり運んだりするには力が必要であり、身の回りの運動する物体には、重力や摩擦力が働いている。この様な力の性質を学び、物体に力が働いた時の運動状態について学習する。
(3) 運動がエネルギー保存則により理解出来る事を学び、エネルギーと仕事の関係、エネルギーの種類と相互変換なども学習する。
(4) 波の基本的性質を学び、身近な波である音や光について理解し、波についての各種の物理量を計算できる様になる。
授業の進め方・方法:
(1) 講義を行い、ノートをとってもらった後に、演習プリントを配布し、問題を解いてもらう。
(2) 問題を解き、発表する際には、質疑応答を行うことで互いの理解を深める様にする。
(3) 理解した内容をチェックするために、WebClassのオンラインテストを受講して下さい。
(4) Teamsやホームページから配信している、学習到達度試験対策の電子書籍をダウンロードして、問題演習に役立てて下さい。
注意点:
(1) 物理量の持つ意味と単位を明確に理解する。例えば、電子、電流、磁界、加速度、力、運動の法則、運動方程式、モーメントと重心、熱量、比熱、理想気体といった用語を自分の言葉で説明出来るくらい明確に理解する。用語の捕らえ方の違いから来る誤解を招かない様に注意する。
(2) 用語の意味を踏まえた上で、法則の意味（イメージ）がつかめているかどうか、公式の導出過程が解ったかどうかを確認する。ノートに枠で囲ってある式は必ず覚える。
(3) 特に試験前には、演習プリントを自力で解き直す（最初から、ノートや解答を見て答えだけを探そうとしない）。自分で考えながら解く事で、法則の適用の仕方を身に付ける。
(4) 授業態度を含め、あたりまえの事をきちんとやる。苦手だからこそ、ノート、演習プリントは完全に提出できる様、毎時間、常に整えておきましょう。
試験問題の大半を占める演習プリントの問題を解ける様にしておく。解けない場合は、必ず質問して下さい。質問をする時は、ノートやプリントを持って来て下さい。
(5) 何が足りなかったから解けなかったのか、何が理解出来ていれば解けていたのかを認識出来る様に、ある程度の長時間を掛けて頑張って下さい。
(6) 専門科目の「工業力学」、「材料力学」、「電気回路」、「電子電気工学」、「電磁気学」、「応用物理」等に発展して行く為の基礎を取り扱う。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
1.運動の法則 |
1-(1) 慣性の法則、運動の法則について説明でき、問題を解くことができる。
1-(2) 運動方程式、重力と質量、単位と次元について説明でき、運動方程式を解くことができる。
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| 2週 |
2. 運動方程式の応用 |
2-(1) 張力が働く場合の運動、押し合う力が働く２物体の運動について説明でき、運動方程式を解くことができる。
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| 3週 |
2. 運動方程式の応用 |
2-(2) 摩擦力が働く場合の運動、静止摩擦力、摩擦角、動摩擦力についての問題を解くことができる。
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| 4週 |
2. 運動方程式の応用 |
2-(3) 空気抵抗が働く場合の運動について説明でき、運動方程式を解くことができる。
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| 5週 |
2. 運動方程式の応用 |
2-(4) 圧力と浮力についての計算ができる。
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| 6週 |
3. 仕事とエネルギー |
3-(1) 仕事の原理、仕事、仕事率
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| 7週 |
3. 仕事とエネルギー |
3-(2) 負の仕事、曲面に沿って動く場合の仕事
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| 8週 |
前期学力補充期間確認テスト
答案返却・解説 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
3. 仕事とエネルギー |
3-(3) 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。
3-(4) 運動エネルギーと仕事に関する計算ができる。
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| 10週 |
3. 仕事とエネルギー |
3-(5) 重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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| 11週 |
3. 仕事とエネルギー |
3-(6) 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 |
3. 仕事とエネルギー |
3-(7) 力学的エネルギー保存則について理解し、様々な物理量の計算に利用できる。
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| 13週 |
4. 温度と熱 |
4-(1) 原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について理解している。
4-(2) 物体の熱容量と比熱について理解している。
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| 14週 |
4. 温度と熱 |
4-(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理解している。
4-(4) 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。
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| 15週 |
4. 温度と熱 |
4-(5) 気体の内部エネルギーについて理解している。
4-(6) 熱力学第一法則について理解している。
5-(7) ボイル・シャルルの法則について説明できる。
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| 16週 |
前期期末試験
答案返却・解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
4. 温度と熱 |
4-(7) 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。
4-(8) 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。
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| 2週 |
4. 温度と熱 |
4-(9) 熱機関について理解し、熱効率に関する計算ができる。
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| 3週 |
5. 波の伝わり方 |
5-(1) 波の波長、周期、振動数、速さについて説明と計算が出来る。
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| 4週 |
5. 波の伝わり方 |
5-(2) 横波と縦波についての計算や作図ができる。
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| 5週 |
6. 波の重ね合わせ・干渉と回折 |
6-(1) 波の重ね合わせの原理を理解している。
6-(2) 波の独立性を理解している。
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| 6週 |
6. 波の重ね合わせ・干渉と回折 |
6-(3) 定常波、自由端反射と固定端反射についての計算や作図ができる。
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| 7週 |
6. 波の重ね合わせ・干渉と回折 |
6-(4) 波面、２つの波の干渉、波の回折の問題が解ける。
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| 8週 |
後期学力補充期間確認テスト
答案返却・解説 |
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| 4thQ |
| 9週 |
7. 波の反射と屈折・音 |
7-(1) 波の反射と屈折、ホイヘンスの原理についての問題が解ける。
7-(2) 音波について説明でき、音波の性質に関する問題が解ける。
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| 10週 |
7. 波の反射と屈折・音 |
7-(3) 音源の振動、ドップラー効果についての計算ができる。
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| 11週 |
7. 波の反射と屈折・音 |
7-(4) 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。
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| 12週 |
7. 波の反射と屈折・音 |
7-(5) 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）。
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| 13週 |
7. 波の反射と屈折・音 |
7-(6) 共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。
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| 14週 |
8. 光 |
8-(1) 光の進み方、光の性質についての問題が解ける。
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| 15週 |
8. 光 |
8-(2) レンズ、光の回折と干渉についての計算ができる。
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| 16週 |
学年末試験
答案返却・解説 |
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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 | 力学 | 運動の三法則について説明できる。 | 3 | 前1 |
| 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。 | 3 | 前1 |
| 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 | 前1,前2,前3,前4,前5 |
| 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 | 前3 |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 前3 |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 前3 |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 前6,前7 |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前9 |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前10 |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前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。 | 3 | 前12 |
| 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 | 後1 |
| 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 | 前14 |
| 物体の熱容量と比熱に関する計算ができる。 | 3 | 前13 |
| 熱量保存の法則を用いて、熱容量、比熱及び熱平衡後の物体の温度を求めることができる。 | 3 | 後1 |
| 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、体積を求めることができる。 | 3 | |
| 理想気体における分子の運動エネルギーと内部エネルギーの関係について説明できる。 | 3 | 前15,後2 |
| 熱力学第一法則を用いて、気体の状態変化（定積変化、定圧変化、等温変化、断熱変化）に関する計算ができる。 | 3 | 後2 |
| 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 | 後1 |
| 不可逆変化について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 後2 |
| 熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | 後2 |
| 波の振幅、波長、周期、振動数、速さに関する計算ができる。 | 3 | 後3 |
| 横波と縦波の伝わり方について説明できる。 | 3 | 後4 |
| 時刻と位置に対応した媒質の変位を正弦波の式で表現できる。 | 3 | 後4 |
| 波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 3 | 後5 |
| 波の独立性について説明できる。 | 3 | 後5 |
| 二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説明できる。 | 3 | 後6 |
| 定常波の特徴（節、腹の振動の様子など）について説明できる。 | 3 | 後7 |
| ホイヘンスの原理について説明できる。 | 3 | 後9 |
| 波の反射の法則、屈折の法則及び回折について説明できる。 | 3 | 後9 |
| 弦の長さと弦を伝わる波の速さを用いて、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | 後11 |
| 気柱の長さと音速を用いて、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 | 後12 |
| うなり及び共振、共鳴現象について具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 後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 | 後10 |
| 自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | 後14 |
| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | |
| 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 | |
| 光の回折及び干渉について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 後15 |