応用物理２

科目基礎情報

学校	弓削商船高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	応用物理２
科目番号	0113	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	電子機械工学科	対象学年	5
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	物理学基礎: 原康夫（学術図書出版）
担当教員	河合 智賀

到達目標

4年生までに学んだ物理学からさらに発展的な内容を習得する。さまざまな物理現象が工学の場面でどのように応用されているかを理解する。

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
熱と分子運動の関係を説明できる。	熱は分子運動によってもたらされることを、マクスウェル・ボルツマン分布を用いて説明できる。	熱は分子運動によってもたらされることを、具体的な方程式を書き下せないがその大枠を知っている。	熱は分子運動によってもたらされることを知らない。
熱力学の第1/第2法則の意味を説明できる。	熱力学の第1/第2法則の意味を説明でき、カルノーサイクルとの関連を知っている。	熱力学の第1/第2法則について、具体的な方程式を書き下せないがその大枠を知っている。	熱力学の第1/第2法則の意味を知らない。
電荷と電界についての物理量を計算できる。	電荷と電界・電位の関係について、クーロンの法則やガウスの法則を用いて説明できる。	電荷と電界・電位の関係について、具体的な方程式を書き下せないがその大枠を知っている。	電荷と電界・電位にどのような関係があるかを知らない
電流と磁界についての物理量を計算できる。	電流と磁界の関係について、ビオ・サヴァールの法則やアンペールの法則を用いて説明できる。	電流と磁界の関係について、具体的な方程式を書き下せないがその大枠を知っている。	電流と磁界にどのような関係があるかを知らない。
振動と波動が伴う物理現象を計算できる。	LCR回路や弦の振動など、振動や波動が伴う物理現象について支配方程式を自分で立式することができる。	LCR回路や弦の振動など、振動や波動が伴う物理現象の支配方程式について、意味を説明できる。	LCR回路や弦の振動など、振動や波動が伴う物理現象の支配方程式について、その意味を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

専門 A1 （自然科学および専門技術の基礎力）

専門 A2 （科学技術への応用力）

教養 B2 （多角的に思考・調査できる独創力）

教養 D1 （基礎的能力）

教養 D2 （教養）

教育方法等

概要:

全ての工学の基礎という位置付けから、物理学の諸現象を理解することを目指す。

授業の進め方・方法:

講義を基本とし、理解を助けるために板書、計算問題による演習を実施する。

注意点:

物理、電磁気学、流体力学、熱力学、振動工学、エネルギー工学と関連する．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	授業全体の流れを把握し、学習への動機付けができる。
		2週	温度と熱	熱平衡と熱容量、比熱について説明できる。
		3週	温度と熱	熱の移動の仕方(対流、伝導、放射)について説明できる。
		4週	気体の状態方程式	気体の状態方程式について説明、P-V線図を図示できる。
		5週	気体の状態方程式	気体の状態方程式について説明、P-V線図を図示できる。
		6週	気体の分子運動	気体の圧力や内部エネルギーについて、分子運動の観点から説明できる。
		7週	気体の分子運動	気体の圧力や内部エネルギーについて、分子運動の観点から説明できる。
		8週	中間試験
	2ndQ
		9週	成績周知，熱力学第一法則	熱力学第一法則の内容を説明することができる。
		10週	熱力学第一法則	熱力学第一法則を式で表し、図示することができる。
		11週	熱力学第一法則	気体のさまざまな状態変化について、仕事と内部エネルギーの変化を計算できる。
		12週	熱力学第一法則	カルノーサイクルの仕組みについてP-V線図を用いて説明できる。
		13週	熱力学第二法則	熱力学第二法則の意味を説明できる。
		14週	熱力学第二法則	熱力学的状態が変化するときのエントロピー変化を計算できる。
		15週	熱力学第二法則	熱力学的状態が変化するときのエントロピー変化を計算できる。
		16週
後期
	3rdQ
		1週	成績通知, 解説
		2週	静的な電気	クーロンの法則について意味を理解し、図示できる。
		3週	静的な電気	点電荷があるときの電気力線を図示できる。
		4週	静的な電気	ガウスの法則を用いて電界を計算できる。
		5週	静的な電気	ガウスの法則を用いて電界を計算できる。
		6週	静的な電気	導体の電位を計算できる。
		7週	静的な電気	コンデンサーの電気容量を計算できる。
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	成績周知
		10週	電流と磁界	電流がつくる磁界について、ビオ・サヴァールの法則を用いて計算できる。
		11週	電流と磁界	電流がつくる磁界について、ビオ・サヴァールの法則を用いて計算できる。
		12週	電流と磁界	電流がつくる磁界について、アンペールの法則を用いて計算できる。
		13週	変動する電磁界	電磁誘導とインダクタンスについて説明し、図示することができる。
		14週	変動する電磁界	電磁誘導とインダクタンスについて説明し、図示することができる。
		15週	変動する電磁界	電磁誘導とインダクタンスについて説明し、図示することができる。
		16週

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	70	0	0	0	0	30	100
基礎的能力	70	0	0	0	0	0	70
専門的能力	0	0	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	30	30