到達目標
科目の到達目標は、以下の４項目である。
①電荷、クーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力を計算できる
②ガウスの法則、導体の性質を説明でき、電界の計算ができる
③導体の電荷分布と電界を説明でき、キャパシタの接続による合成静電容量を計算できる
④オームの法則とキルヒホッフの法則を説明でき、抵抗が接続された回路に流れる電流と電力を計算できる
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 | 最低限の到達レベルの
目安(可) | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | クーロンの法則を用いて３つ以上の点電荷が平面的に配置された場合の力を計算できる | クーロンの法則を用いて２つの点電荷に働く力を計算できる | 電荷、クーロンの法則を説明できる | 電荷、クーロンの法則を説明できない |
| 評価項目2 | ガウスの法則を用いて誘電体中の電界、電位を求め、誘電体中に蓄えられるエネルギーを計算できる | ガウスの法則を用いて誘電体を含む系の電界や電位が計算できる | ガウスの法則を説明できる | ガウスの法則を説明できない |
| 評価項目3 | 導体の電荷分布と電界を説明でき、キャパシタの接続による合成静電容量を計算できる | 導体の電荷分布と電界を説明でき、キャパシタの静電容量を計算できる | 導体の電荷分布と電界を説明できる | 導体の電荷分布と電界を説明できない |
| 価項目4 | オームの法則とキルヒホッフの法則を説明でき、抵抗が接続された回路に流れる電流と電力を計算できる | オームの法則とキルヒホッフの法則を説明でき、抵抗が接続された回路に流れる電流を計算できる | オームの法則とキルヒホッフの法則を説明できる | オームの法則とキルヒホッフの法則を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
第１学期
工学に関わる物理現象の中で、電気磁気学の基礎となる静電界を学習します。電界の問題では電荷の存在と電荷が作る電界、電気的な仕事（エネルギー）、そして電気エネルギーの蓄積を物理法則により学習します。
授業の進め方・方法:
シラバスの授業計画を目安に、教科書の内容を説明していきます。また、理解を深めるために演習問題や実験を行います。
注意点:
予習、復習をすること。物理法則を示す式の導出過程、また式の持つ意味を理解することが大切です。演習問題では、自分の力で解くよう努力してください。
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 |
ガイダンス
電荷と電界① |
・シラバスから学習の意義、授業の進め方、評価方法を理解し、自学自習に活用できる
・電荷、静電誘導について説明できる
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| 2週 |
電荷と電界② |
クーロンの法則について説明でき、２つの点電荷に関する問題を解くことができる
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| 3週 |
電位① |
電界中で電荷を移動することに要する仕事について説明でき、計算できる
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| 4週 |
電位② |
電位について説明でき、点電荷を配置した場合の電位を計算できる
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| 5週 |
まとめと演習 |
これまでの学習内容の理解を深める
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| 6週 |
電位③ |
電気力線と等電位面について説明できる
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| 7週 |
静電容量① |
導体の電荷分布と電界、導体表面に働く力について説明できる
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| 8週 |
静電容量② |
キャパシタの接続による合成静電容量を計算できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
電荷と電界の実験 |
アルミホイルとP.Pコップを用いたキャパシタを製作し、電荷と電界の理解を深める
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| 10週 |
まとめと演習 |
これまでの学習内容の理解を深める
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| 11週 |
電流① |
電流の概念、オームの法則、及び抵抗の接続を説明できる
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| 12週 |
電流② |
合成抵抗の計算がで、ジュール熱、電力を説明できる
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| 13週 |
電流③ |
キルヒホッフの法則を理解し、本法則を適用した計算ができる
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| 14週 |
まとめと演習 |
これまでの学習内容の理解を深める
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
試験返却 |
試験問題の解説を通じて理解度を深める
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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 | 電気 | 電場・電位について説明できる。 | 3 | |
| クーロンの法則が説明できる。 | 3 | |
| クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 演習 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 | 100 |
| 知識の基本的な理解 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 70 |
| 思考・推論・創造への適用力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 汎用的技能 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 態度・志向性(人間力) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 総合的な学習経験と創造的思考力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |