物理1

科目基礎情報

学校 新居浜工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 物理1
科目番号 102410 科目区分 一般 / 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 環境材料工学科 対象学年 1
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 高専テキストシリーズ 物理上 力学・波動  潮 秀樹 他 森北出版
担当教員 山下 慎司

到達目標

1. 変位,速度,加速度について理解し、等加速度直線運動についての計算ができる。
2. 運動の3法則を理解し、物体に作用する力を区別し、運動方程式を立て、加速度を求めることができる。
3. 力積と運動量についてその概念と関係を理解し、衝突時の関係式が計算できる。
4. 力の仕事と力学的エネルギーの関係を理解し、保存則を含めた収支計算ができる。

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
評価項目1変位,速度,加速度について理解し、等加速度直線運動について変位,速度を計算することができる。変位,速度,加速度について理解し各々の計算ができる。変位,速度,加速度の計算ができない。
評価項目2運動の3法則を理解し、連結された物体に対しても作用する力を判別し、適切な運動方程式を立て、加速度を求めることができる。単独の物体に作用する力に対し運動方程式を立て加速度を求めることができる。単独の物体に対しても作用する力を判別し、適切な運動方程式を立てることができない。
評価項目3力積と運動量についてその概念と関係を理解し、反発係数を使った衝突時の関係式が計算できる。力積と運動量についてその概念と関係を理解し計算ができる。力積と運動量それぞれの計算ができない。
評価項目4力の仕事と力学的エネルギーの関係を理解し、保存則を含めた収支計算ができる。力の仕事および個々の力学的エネルギーについての計算ができる。力の仕事と力学的エネルギーの計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

工学基礎知識 (A) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
高専において物理は他の専門科目の基礎となるものである。物理1では、力学の基本である物体の速度・加速度、等加速度直線運動、運動の法則、力積と運動量、力と仕事・力学的エネルギーなどについて理解する。
授業の進め方・方法:
授業は講義形式で行う。
注意点:
物理では式や解き方を暗記するのではなく、式の意味(法則)を理解し問題解決の手順を学んでほしい。
物理1は専門基礎科目であるため、卒業までに必ず単位を修得しなければならない。単位を修得せず進級した場合は単位追認試験に合格する必要がある。欠課時数が超過し単位を修得できなかった場合は、進級しても単位追認試験を受験することができなくなるので休まないこと。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス、SI単位、有効数字、速さ 1
2週 直線運動の表し方1(変位と速度) 1
3週 直線運動の表し方2(加速度) 1
4週 直線運動の表し方3(等加速度直線運動) 1
5週 運動の法則1(運動方程式) 2
6週 課題演習 1,2
7週 中間試験 1,2
8週 試験返却、運動の法則2(作用・反作用,つり合いの力) 2
2ndQ
9週 重力と万有引力 2
10週 弾性力 2
11週 運動方程式の解き方 1,2
12週 連結された物体の運動 1,2
13週 落下運動1(自由落下,投げ下ろし) 1,2
14週 落下運動2(鉛直投げ上げ) 1,2
15週 課題演習 1,2
16週 期末試験 1,2
後期
3rdQ
1週 抗力,摩擦力 2
2週 摩擦力と物体の運動 2
3週 力積,運動量 3
4週 運動量の変化と力積 3
5週 運動量保存の法則 3
6週 反発係数 3
7週 衝突とはね返り 3
8週 中間試験 2,3
4thQ
9週 試験返却、仕事と仕事率 4
10週 仕事と運動エネルギー1 4
11週 仕事と運動エネルギー2 1,4
12週 重力による位置エネルギー 4
13週 弾性力による位置エネルギー 4
14週 力学的エネルギー保存の法則 4
15週 課題演習 1,4
16週 期末試験 1,4

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速度と加速度の概念を説明できる。3
直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。3
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。3
自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。3
鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。3
物体に作用する力を図示することができる。2
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。3
フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。3
慣性の法則について説明できる。3
作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。3
運動方程式を用いた計算ができる。3
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
最大摩擦力に関する計算ができる。3
動摩擦力に関する計算ができる。3
仕事と仕事率に関する計算ができる。3
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。3
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。3
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。3
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。3
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。3
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3
万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる.3
物理実験物理実験実験報告書を決められた形式で作成できる。2
有効数字を考慮して、データを集計することができる。2
力学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。2

評価割合

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