物理学の学習を通じて,自然現象を系統的,論理的に考えていく能力を養い,広く自然の諸現象を科学的に解明するための物理的な見方,考え方を見につけさせる.さらに,物理学は工学を学ぶための極めて重要な基礎であり,多くの分野において科学技術の発展に欠かせない知識であることを認識させることを基本目標とする．
概要:
物理学の学習を通じて,自然現象を系統的,論理的に考えていく能力を養い,広く自然の諸現象を科学的に解明するための物理的な見方,考え方を見につけ去る.さらに,物理学は工学を学ぶための極めて重要な基礎であり,多くの分野において科学技術の発展に欠かせない知識であることを認識させる.
授業の進め方・方法:
全員が理解する事を基本方針とする.そのために検定教科書を用いた講義により物理的な内容の理解に努め,問題演習,実験,小テストを折り込みながら講義を進める.また,講義内容に対して現実感を持たせるため,教員による模範実験(デモンストレーション)を随時織り込むほか,数回の一斉実験も行う.
注意点:
・授業で課せられる演習問題課題の提出や，ICTでの課題の進捗状況を求められる．
・1日1問ノート，夏期課題，冬期課題を課します．提出日に遅れないようにして下さい．
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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
運動量と力積 |
・運動量を求めることができる．
・運動量の変化が力積であることが理解でき，計算することができる．
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| 2週 |
運動量の保存 |
運動量の保存が理解でき，計算することができる．
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| 3週 |
運動量の保存
反発係数 |
運動量の保存が理解でき，計算することができる．
反発係数が理解でき，衝突問題を計算することができる．
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| 4週 |
等速円運動の角速度・速度・加速度 |
・等速円運動をする物体の角速度，速度，加速度に関する計算ができる．
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| 5週 |
等速円運動の角速度・速度・加速度
等速円運動の向心力・慣性力・遠心力 |
・等速円運動をする物体の角速度，速度，加速度に関する計算ができる．
・等速円運動をする物体の周期，回転数，向心力に関する計算ができる．
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| 6週 |
等速円運動の角速度・速度・加速度
等速円運動の向心力・慣性力・遠心力 |
・等速円運動をする物体の角速度，速度，加速度に関する計算ができる．
・等速円運動をする物体の周期，回転数，向心力に関する計算ができる．
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| 7週 |
円錐振り子 |
・円錐振り子の物理的な意味を説明でき，計算ができる．
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| 8週 |
中間試験 |
・既習領域の問題を解くことができる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験内容について解説
ケプラーの法則 |
・試験内容を理解する
・惑星の運動を理解し，ケプラーの法則を用いて計算することができる．
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| 10週 |
万有引力と重力,万有引力の位置エネルギー |
・万有引力を求めることができる．
・万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる．
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| 11週 |
第1宇宙速度と第2宇宙速度 |
・第1宇宙速度，第2宇宙速度を理解し，計算により速度を求めることができる．
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| 12週 |
熱と温度, 熱平衡状態，熱容量，比熱 |
・温度は熱運動の激しさを表す物理量であることがわかり，セルシウス温度を絶対温度への変換ができる．
・熱の移動によって熱平衡状態に達することについて説明できる．
・熱量・熱容量・比熱の違いがわかり計算ができる．
・熱量保存の法則を理解し，物体の比熱を求めることができる．
・動摩擦力がする仕事は，一般に熱に変換されることを理解する
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| 13週 |
実験：比熱測定の実験 |
・物体の温度変化を測定し, エネルギーの変換と保存の法則を理解し，物体の比熱を求めることができる．
・有効数字を理解して, データを集計できる．
・測定結果をまとめ, レポートを書くことができる．
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| 14週 |
熱量保存の法則，ボイル・シャルルの法則 |
・熱量保存の法則を理解し，物体の比熱を求めることができる．
・ボイルの法則・シャルルの法則を理解し，物質の状態変化の計算ができる．
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| 15週 |
期末試験 |
・既習領域の問題を解くことができる．
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| 16週 |
試験内容について解説 |
・試験内容を理解する
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| 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 | 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | 前1,前2,前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 | 前1,前2,前3 |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
| 等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | 前4,前5,前6,前7 |
| 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 | 前9,前11,前12 |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前9,前11,前12 |
| 熱 | 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。 | 3 | 前12 |
| 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。 | 3 | 前12 |
| 物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 | 3 | 前12 |
| 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。 | 3 | 前12,前14 |
| 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。 | 3 | 前14 |
| 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。 | 3 | 前14 |
| 物理実験 | 物理実験 | 測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。 | 3 | 前13 |
| 安全を確保して、実験を行うことができる。 | 3 | 前13 |
| 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 3 | 前13 |
| 有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 3 | 前13 |
| 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。 | 3 | 前13 |
| 熱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。 | 3 | 前13 |
| 波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。 | 3 | 前13 |
| 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | 前13 |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | 前13 |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | 前13 |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | 前13 |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | 前13 |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | 前13 |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | 前13 |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | 前13 |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | 前13 |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | 前13 |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | 前13 |