科目基礎情報

学校 佐世保工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 物理
科目番号 0034 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 電気電子工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 前期:2 後期:2
教科書/教材 「総合物理1」(数研出版)、「センサー総合物理」(啓林館)
担当教員 森 保仁

目的・到達目標

1.等加速度直線運動の考え方を理解できる。
2.物体にはたらく力、力のつり合い、運動方程式の考え方を理解できる。
3.仕事とエネルギーの関係、力学的エネルギー保存則の考え方を理解できる。
4.力積と運動量、運動量保存則、反発係数の考え方を理解できる。
5.等速円運動、単振動の考え方を理解できる。

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 (到達目標1)平面的な相対速度をベクトル的に理解できる。等加速度直線運動の式(変位、速度、時間の関係式)を用いて、斜方投射運動のやや複雑な問題を解くことができる。一直線上の相対速度をベクトル的に理解できる。等加速度直線運動の式(変位、速度、時間の関係式)を用いて、自由落下や投射運動の簡単な問題を解くことができる。相対速度をベクトル的に理解できない。等加速度直線運動の式(変位、速度、時間の関係式)を用いて、自由落下や投射運動の問題を解くことができない。
評価項目2 (到達目標2)等速運動する物体の力のつり合いを理解できる。粗い斜面上をすべる物体やひもでつながれた2物体の運動のような、やや複雑な問題を解くことができる。物体にはたらく力の矢印を記述できる。静止した物体の力のつり合いを理解できる。等加速度運動する物体の運動方程式を立てることができる。物体にはたらく力の矢印を記述できない。静止した物体の力のつり合いを理解できない。等加速度運動する物体の運動方程式を立てることができない。
評価項目3 (到達目標3)運動エネルギーや位置エネルギーの式を導出できる。力学的エネルギーが保存されない場合のやや複雑な問題を解くことができる。仕事とエネルギーの関係式を理解できる。力学的エネルギーが保存される場合の簡単な問題を解くことができる。仕事とエネルギーの関係式を理解できない。力学的エネルギーが保存される場合の簡単な問題を解くことができない。
評価項目4 (到達目標4)運動量が保存されない場合や2物体が平面上で衝突する場合のやや複雑な問題を解くことができる。力積と運動量の関係式を理解できる。衝突の問題において運動量保存則や反発係数を用いた簡単な計算ができる。力積と運動量の関係式を理解できない。衝突の問題において運動量保存則や反発係数を用いた簡単な計算ができない。
評価項目5 (到達目標5)等速円運動する物体の加速度を導出できる。ばね振り子や単振り子の周期を導出できる。等速円運動や単振動の簡単な問題を解くことができる。ばね振り子や単振り子の周期を計算できる。等速円運動や単振動の簡単な問題を解くことができない。ばね振り子や単振り子の周期を計算できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
自然界の「なぜ?」を解き明かすために必要な「科学的に考える力」を身に付けるため、主に「力学」に関する講義および講義実験を中心に授業を展開する。さらに自然界に成り立つ物理法則を学生実験を通して実感することにより、科学的自然観を育てる。
授業の進め方と授業内容・方法:
予備知識:中学校で学習した理科(特に第一分野)の内容
講義室:物理実験室
授業形式:講義、講義実験(自作の実験装置など)、物理学実験(年間6テーマ)
学生が用意するもの:授業ノート、自習ノート、電卓、定規、色つきのペン
注意点:
評価方法:定期試験は、テスト(75~95%)、学生実験レポート・宿題(25~5%)の割合で評価し、60点以上を合格とする。追試験は、定期テストの素点が60点未満の学生を対象として行う。
自己学習の指針:問題集や授業中に配布した演習プリントを自習ノートにする。物理学実験のレポートの予習をし、実験後にレポートを仕上げる。
オフィスアワー:月曜日16:00~17:00、金曜日16:00~17:00

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 物理とは何か、等速直線運動 等速直線運動の考え方を理解できる
2週 平均の速さ、瞬間の速さ、変位と速度 平均の速さ、瞬間の速さ、変位と速度の考え方を理解できる。
3週 速度の合成・分解、相対速度とは何か 速度の合成・分解、相対速度の考え方を理解できる。
4週 加速度とは何か、瞬間の加速度、等加速度直線運動 加速度、等加速度直線運動の考え方を理解できる。
5週 負の加速度、自由落下 負の加速度、自由落下の考え方を理解できる。
6週 鉛直投げ上げ、鉛直投げ下ろし、水平投射 鉛直投げ上げ、鉛直投げ下ろし、水平投射の考え方を理解できる。
7週 斜方投射(モンキーハンティング)、演習 斜方投射(モンキーハンティング)の考え方を理解できる。
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 テスト返却、質量と重さ、物体にはたらく力 質量と重さ、物体にはたらく力の考え方を理解できる。
10週 いろいろな力(重力、垂直抗力、張力、弾性力)、圧力と水圧 いろいろな力(重力、垂直抗力、張力、弾性力)、圧力と水圧の考え方を理解できる。
11週 力の合成・分解、力のつり合い 力の合成・分解、力のつり合いの考え方を理解できる。
12週 作用・反作用の法則、慣性の法則と運動の法則 作用・反作用の法則、慣性の法則、運動の法則の考え方を理解できる。
13週 運動方程式 運動方程式の考え方を理解できる。
14週 静止摩擦力、動摩擦力 静止摩擦力、動摩擦力の考え方を理解できる。
15週 浮力、演習 浮力の考え方を理解できる。
16週 前期期末試験
後期
3rdQ
1週 テスト返却、仕事とエネルギー 仕事とエネルギーの関係を理解できる。
2週 物理学実験 [Ⅰ]、情報セキュリティ 物理学実験を通して力に関する理解を深める。
3週 物理学実験 [Ⅰ]、仕事の原理、仕事率 同上、仕事の原理および仕事率の考え方を理解できる。
4週 運動エネルギー、位置エネルギー 運動エネルギーと位置エネルギーの考え方を理解できる。
5週 弾性エネルギー、保存力 弾性エネルギーおよび保存力の考え方を理解できる。
6週 力学的エネルギー保存の法則 力学的エネルギー保存の法則の考え方を理解できる。
7週 力学的エネルギーが保存されない場合、演習 力学的エネルギーが保存されない場合の考え方を理解できる。
8週 後期中間試験
4thQ
9週 テスト返却、力積と運動量 力積と運動量の関係を理解できる。
10週 運動量保存の法則(正面衝突、斜め衝突) 運動量保存の法則(正面衝突、斜め衝突)の考え方を理解できる。
11週 反発係数(正面衝突、斜め衝突) 反発係数(正面衝突、斜め衝突)の考え方を理解できる。
12週 等速円運動、単振動 等速円運動と単振動の考え方を理解できる。
13週 物理学実験 [Ⅱ] 物理学実験を通してエネルギー、運動量、単振動に関する理解を深める。
14週 物理学実験 [Ⅱ]、ばね振り子 同上、ばね振り子の考え方を理解できる。
15週 単振り子、演習 単振り子の考え方を理解できる。
16週 後期期末試験

評価割合

試験ノートレポート合計
総合評価割合85960100
基礎的能力85960100
専門的能力00000
分野横断的能力00000