物理Ⅳ

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 物理Ⅳ
科目番号 0046 科目区分 一般 / 選択必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電気情報工学科 対象学年 2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 総合物理2 ー波・電気と磁気ー, 2023セミナー基礎物理+物理 (第一学習社) ,フォローアップドリル 物理基礎「波・電気」,フォローアップドリル物理「波」 (数研出版)
担当教員 笠井 聖二

到達目標

全ての学習項目について、知識を身につけ関係する計算ができるようになる。
全ての学習項目について、現象・式を理解して、説明ができるようになる。
全ての学習項目について、物理に関する知識・理解を、他の場面で使えるようになる。

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全ての学習項目について、広い知識を身につけ関係する計算ができる全ての学習項目について、知識を身につけ関係する計算ができる一部または全ての学習項目について、知識を身につけ関係する計算ができない
評価項目2全ての学習項目について、より広く・深く現象・式を理解して、よりよく説明ができるようになる。全ての学習項目について、現象・式を理解して、説明ができるようになる。一部または全ての学習項目について、現象・式を十分に理解しておらず、十分な説明ができない。
評価項目3全ての学習項目について、物理に関する知識・理解を、他のより広い場面で使うことができる。全ての学習項目について、物理に関する知識・理解を、他の場面で使うことができる。一部または全ての学習項目について、物理に関する知識・理解を、他の場面で使うことができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 本科の学習・教育目標 (HB) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
波に関係する基本的な概念及び法則を理解し、自然のまざまな物理現象と基本的な概念を結びつけ自分で考えられるようになる。

授業の進め方・方法:
 講義および演習を基本とします。適宜、小テストや課題を課します。
注意点:
単位の認定は、授業態度が良好であり、課題・宿題を全て提出し、内容がすべて良好であることが前提です。定期試験を80点、小テストなどの定期試験以外を20点で評価し、合計点が60点以上で単位を認定する。定期試験において、中間は中間までい範囲,期末は全範囲とする。
 自宅学習で、理解の確認と定着を進めることが必要です。必要な既学習内容を理解していない場合には、補習等をおこなう場合があります。「問題を解ける」とは、単に公式を覚え計算できることということではなく、学習した考え方や概念を使い、問題を正しく理解し、その結果として解答できるということです。
教員が必要と判断した場合,到達目標に達成させるために,定期試験に対して追試等を実施する場合がある。
新型コロナウイルスの影響により,授業内容を一部変更する可能性があります。

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
後期
3rdQ
1週 ガイダンス
2週 波と媒質の運動
振動の伝搬から波を正しく説明でき,関係する量やグラフの意味を説明できる
3週 波の表し方
正弦波の式を求めることができる。正弦波の式から,波の特徴を説明できる。
4週 縦波
横波と縦波の違いを説明できる。縦波を疎密波として説明できる。
5週 重ね合わせの原理・波の独立性・定在波
自由端と固定端における波の反射
波の重ね合わせの原理と波の独立性について説明できる
定在波・進行波について説明できる
定在波の特徴 (節、腹の振動のようすなど) を説明できる
自由端と固定端の違いについて説明できる
それぞれの場合において反射波と合成波を作図によって求めることができる
6週 波の波面・干渉・反射と屈折・回折・ホイヘンスの原理
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
波の反射の法則と屈折の法則について説明できる
ホイヘンスの原理について説明できる
波の回折について説明できる
7週 全体確認(演習・小テスト)
8週 中間試験
4thQ
9週 答案返却・解答説明
音・弦の振動
音に関する諸量について説明できる 
弦の振動に関する諸量について説明できる
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
弦を伝わる波の速さ計算できる
10週 弦の振動の固有振動 弦の振動に関する諸量について説明できる
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
弦を伝わる波の速さ計算できる
11週 菅の固有振動
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
12週 ドップラー効果 ドップラー効果について説明できる
様々な条件での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
13週 光とその種類・光の速さ
光の反射・屈折・全反射
光の分散とスペクトル・散乱・偏光
光の波長と色の関係について説明できる
光の速さの測定方法の具体例を挙げ、その計算ができる
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
自然光と偏光の違いについて説明できる
光の反射角・屈折角に関する計算ができる
全反射について説明できる
14週 光の干渉
典型的な光の干渉現象につい説明できる
15週 学年末試験
16週 答案返却・解答説明

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後2
横波と縦波の違いについて説明できる。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
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後6
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。3後5
ホイヘンスの原理について説明できる。3後6
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後6
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後9,後10
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後11
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。3後11
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12
自然光と偏光の違いについて説明できる。3後13
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。3後13
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後13
物理実験物理実験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後2,後3,後4
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後13,後14

評価割合

定期試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力80000020100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000