到達目標
・ 電荷とクーロンの法則を理解し、クーロンの法則を用いた計算ができる。
・ 電界の概念を理解し、点電荷によりつくられる電界の計算ができる。
・ 電気力線について理解し、およその概形を描くことができる。
・ 電位および電位と電界の関係について理解し、簡単な計算ができる。
・ 静電誘導や静電遮蔽について説明することができる。
・ コンデンサのしくみを理解し、コンデンサについての簡単な計算ができる。
・ 磁石のつくる磁界について説明することができる。
・磁石や電流の周りの磁力線の性質を理解し，その概形を描くことができる。
・ 電流が作る磁界について説明でき，磁界の簡単な計算ができる。
・ 磁界と電流の相互作用やローレンツ力を理解し、電流の受ける力やローレンツ力の計算ができる。
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 | 未到達レベルの目安 |
| 電界と電位の理解 | 電荷とクーロンの法則、電気力線、電位および電界の概念、静電誘導や静電遮蔽、コンデンサのしくみについて図・表等を用いて説明でき、各種法則を用いた計算およびその応用ができる。 | 電荷とクーロンの法則、電気力線、電位および電界の概念、静電誘導や静電遮蔽、コンデンサのしくみについて説明でき、各種法則を用いた計算ができる。 | 電荷とクーロンの法則、電気力線、電位および電界の概念、静電誘導や静電遮蔽、コンデンサのしくみについて説明できず、各種法則を用いた計算もできない。 |
| 電流と磁界の理解 | 磁石のつくる磁場、電流が作る磁場、磁場と電流の相互作用やローレンツ力について図等を用いて説明でき、電流の受ける力やローレンツ力の計算およびその応用ができる。 | 磁石のつくる磁場、電流が作る磁場、磁場と電流の相互作用やローレンツ力について説明でき、電流の受ける力やローレンツ力の計算ができる。 | 磁石のつくる磁場、電流が作る磁場、磁場と電流の相互作用やローレンツ力について説明できず、電流の受ける力やローレンツ力の計算もできない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
高学年における電子工学、電磁気学、電子デバイスなどの科目を学ぶに当たって必要となる物理現象についての基礎知識を身につける。
授業の進め方・方法:
電気や磁気現象の基礎的な内容について教科書や資料を見ながら演習プリントに取り組んでいく。毎回，授業の最後で確認テスト(小テスト)を実施する。
注意点:
授業時間外でも、動画ビデオの視聴などの自学自習を求める。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
・ガイダンス
・静電気
p. 6～10 |
・ 電荷とクーロンの法則を理解し、クーロンの法則を用いた計算ができる。
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| 2週 |
・電界
p. 10～16 |
・ 電界の概念を理解し、点電荷によりつくられる電界の計算ができる。
・ 電気力線について理解し、およその概形を描くことができる。
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| 3週 |
・電界
p. 16～22 |
・電界の概念を理解し、点電荷によりつくられる電界の計算ができる。
・ 電気力線について理解し、およその概形を描くことができる。
・ 電位および電位と電界の関係について理解し、簡単な計算ができる。
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| 4週 |
・電位
p. 23～29 |
・ 電位および電位と電界の関係について理解し、簡単な計算ができる。
・ 静電誘導や静電遮蔽について説明することができる。
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| 5週 |
・電位
p. 30～35 |
・ 電位および電位と電界の関係について理解し、簡単な計算ができる。
・ 静電誘導や静電遮蔽について説明することができる。
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| 6週 |
・コンデンサ
p. 36～41 |
・ コンデンサのしくみを理解し、コンデンサについての簡単な計算ができる。
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| 7週 |
・コンデンサ
p. 42～43 |
・ コンデンサのしくみを理解し、コンデンサについての簡単な計算ができる。
・コンデンサに蓄えられるエネルギーについて理解し，静電エネルギーの簡単な計算ができる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
・ 電荷とクーロンの法則を理解し、クーロンの法則を用いた計算ができる。
・ 電場の概念を理解し、点電荷によりつくられる電場の計算ができる。
・ 電気力線について理解し、およその概形を描くことができる。
・ 電位および電位と電界の関係について理解し、簡単な計算ができる。
・ 静電誘導や静電遮蔽について説明することができる。
・ コンデンサのしくみを理解し、コンデンサについての簡単な計算ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
・試験返却、解答解説
・総合演習(電界と電位) |
・ 電界と電位について，総合的に問題に取り組み，計算できる。
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| 10週 |
・磁気力と磁界 |
・磁石のつくる磁界について説明することができる。
・磁気力について説明できる。
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| 11週 |
・電流がつくる磁界 |
・電流が作る磁界について説明することができる。
・電流の周りの磁力線を描くことができる。
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| 12週 |
・電流がつくる磁界 |
・ 電流が作る磁界について，磁界の計算ができる。
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| 13週 |
・電流が磁界から受ける力 |
・ 電流と電流の間に働く力について説明でき，簡単な力の計算ができる。
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| 14週 |
・電流が磁界から受ける力 |
・ 電流と電流の間に働く力について説明でき，簡単な力の計算ができる。
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| 15週 |
・ローレンツ力 |
・ 磁場と電流の相互作用やローレンツ力を理解し、電流の受ける力やローレンツ力の計算ができる。
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| 16週 |
・試験返却、解答解説 |
・磁石のつくる磁界について説明することができる。
・磁気力について説明できる。
・電流が作る磁界について説明することができる。
・電流の周りの磁力線を描くことができる。
・ 電流が作る磁界について，磁界の計算ができる。
・ 電流と電流の間に働く力について説明でき，簡単な力の計算ができる。
・ 磁場と電流の相互作用やローレンツ力を理解し、電流の受ける力やローレンツ力の計算ができる。
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 3 | 後1,後2,後3,後4,後7,後15 |
| 電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。 | 2 | 後1,後2,後3,後4,後7,後15 |
| 静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。 | 2 | 後5,後6,後7,後15 |
| コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。 | 2 | 後5,後6,後7,後15 |
| 静電エネルギーを説明できる。 | 2 | 後5,後6,後7,後15 |
| 磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 2 | 後10,後11,後13,後14 |
| 磁界中の電流に作用する力を説明できる。 | 2 | 後9,後10,後13,後14 |
| ローレンツ力を説明できる。 | 2 | 後11,後12,後13,後14 |
評価割合
| 試験 | 小テスト/課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 電界と電位の理解 | 40 | 10 | 50 |
| 電流と磁界の理解 | 40 | 10 | 50 |