応用物理Ⅰ

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 応用物理Ⅰ
科目番号 0029 科目区分 専門 / 選択必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 建築学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 高等学校 物理(第一学習社),力学(森北出版),2013 セミナー 物理基礎+物理(第一学習社)
担当教員 林 和彦,水谷 友一

到達目標

電磁気・熱・質点の力学について、知識を身につけ関係する計算ができるようになる。
電磁気・熱・質点の力学について、現象・式を理解して、説明ができるようになる。
電磁気・熱・質点の力学について、物理に関する知識・理解を、他の場面で使えるようになる。
質点の力学,剛体の力学,ミクロな世界について、知識を身につけ関係する計算ができるようになる。
質点の力学,剛体の力学,ミクロな世界について、現象・式を理解して、説明ができるようになる。
質点の力学,剛体の力学,ミクロな世界について、物理に関する知識・理解を、他の場面で使えるようになる。
物理の基礎的・汎用的内容についての知識・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電磁気・熱・質点の力学について,適切に計算ができ,詳細に説明ができる電磁気・熱・質点の力学について,計算ができ,説明ができる電磁気・熱・質点の力学について,計算ができない。また,説明ができない
評価項目2質点の力学,剛体の力学,ミクロな世界について、適切に計算がで き,詳細に説明ができる質点の力学,剛体の力学,ミクロな世界について、計算ができ,説明ができる質点の力学,剛体の力学,ミクロな世界について、計算ができない 。また,説明ができない
評価項目3物理の基礎的・汎用的内容について他の場面で適切に使うことがで きる物理の基礎的・汎用的内容について他の場面で使うことができる物理の基礎的・汎用的内容について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:
物理現象とそれに関する概念や法則について、「知り」・「理解し」・「活用できる」ようになることを目的とする。
1・2年で学んだ内容も含め、基礎的・汎用的な物理分野についての学習の集大成とする授業である。
授業の進め方・方法:
学生の事前学習を前提とし、講義・演習・グループ学習・e-ラーニングなどの様々な方法を活用して実施する。
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 質点の力学(力と運動)
2週 質点の力学(力と運動)
3週 質点の力学(力と運動)
4週 質点の力学(力と運動)
5週 質点の力学(力と運動)
6週 質点の力学(力と運動)
7週 中間試験
8週 答案返却・解答説明
2ndQ
9週 剛体の力学(回転運動)
10週 剛体の力学(回転運動)
11週 剛体の力学(回転運動)
12週 剛体の力学(回転運動)
13週 剛体の力学(回転運動)
14週 剛体の力学(回転運動)
15週 期末試験
16週 答案返却・解答説明
後期
3rdQ
1週 電磁気
2週 電磁気
3週 電磁気
4週 電磁気
5週 電磁気
6週 電磁気
7週 電磁気
8週 中間試験
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
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力学仕事と仕事率に関する計算ができる。2
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。2
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。2
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。2
力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。2
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。2
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3
力のモーメントを求めることができる。2
角運動量を求めることができる。2
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。2
重心に関する計算ができる。2
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。2
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。2
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。2
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。2
物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。2
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。2
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。2
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。2
気体の内部エネルギーについて説明できる。2
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。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。2
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。2
熱機関の熱効率に関する計算ができる。2
波動波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。2
横波と縦波の違いについて説明できる。1
波の重ね合わせの原理について説明できる。1
波の独立性について説明できる。1
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。2
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。2
ホイヘンスの原理について説明できる。1
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。2
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。2
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)。2
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。2
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。2
自然光と偏光の違いについて説明できる。1
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。2
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。2
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。1
クーロンの法則を説明し、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。2

評価割合

試験発表相互評価ポートフォリオその他合計
総合評価割合8000200100
基礎的能力000000
専門的能力8000200100
分野横断的能000000