物理I

科目基礎情報

学校 熊本高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 物理I
科目番号 0043 科目区分 一般 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 3
開設学科 建築社会デザイン工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 3
教科書/教材 「総合物理①②」 國友正和他著 数研出版  「リードLightノート物理基礎」「リードLightノート物理」 数研出版  「フォローアップドリル物理基礎(運動の表し方・力・運動方程式)」 「フォローアップドリル物理基礎(仕事とエネルギー・熱)」 数研出版 「フォローアップドリル物理(力と運動・熱と気体)」 数研出版
担当教員 岩尾 航希

到達目標

1. 平面運動の速度・加速度について理解し,さまざまな物体の運動に適応できる。
2. 力の概念と力のつり合いについて,正しく理解し適用することができる。
3. 運動の法則を理解し、物体の運動に対してこの法則を的確に応用できる。
4. 仕事とエネルギーについて明確な概念を持ち、力学的エネルギー保存の法則を適用できる。
5. 熱とエネルギーの概念を用いて簡単な問題を解くことができる。
6. 波動について正しく理解し、波の色々な性質(反射、屈折、回折、干渉)を問題に適用できる。

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
1. 平面運動の速度・加速度について理解し,さまざまな物体の運動に適応できる。さまざまな問題に平面運動の速度・加速度の概念を正しく適応し,解くことができる。基本的な平面運動の問題を解くことができる。基本的な平面運動の問題を解くことができない。
2. 力の概念と力のつり合いについて、正しく理解し適用することができる。さまざまな問題に力のつりあいの概念を正しく適応し,解くことができる。基本的な力のつりあいの問題を解くことができる。基本的な力のつりあいの問題を解くことができない。
3. 運動の法則を理解し、この法則を的確に応用できる。さまざまな問題に運動の法則の概念を正しく適応し,解くことができる。基本的な運動の法則の問題を解くことができる。基本的な運動の法則の問題を解くことができない。
4. 仕事とエネルギーについて明確な概念を持ち、力学的エネルギー保存の法則を適用できる。さまざまな問題にエネルギー保存の法則の概念を正しく適応し,解くことができる。基本的な力学的エネルギー保存の法則の問題を解くことができる。基本的な力学的エネルギー保存の法則の問題を解くことができない。
5. 熱とエネルギーの概念を用いて簡単な問題を解くことができる。さまざまな問題に熱とエネルギーの概念を正しく適応し,解くことができる。基本的な熱とエネルギーの問題を解くことができる。基本的な熱とエネルギーの問題を解くことができない。
6. 波動について正しく理解し、波の色々な性質を問題に適用できる。さまざまな問題に波動の概念を正しく適応し,解くことができる。基本的な波動の問題を解くことができる。基本的な波動の問題を解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
物理は自然現象を観察し,物体のもつ色々な物理量の間に成り立つ関係をしらべる学問であり,工学の基礎となる重要な科目である。各種の物理量について正しく理解し,その間に成り立つ関係や法則を的確に応用できる力を身につける。
授業の進め方・方法:
毎回の授業は,説明,問題演習,確認テストで構成される。まず短い説明をした後,グループで問題演習をし,学生間で教えあいながら理解してもらう。そして授業の最後に確認テストを行い,学んだことを確認してもらう。また,単元ごとに適宜小テストを実施する。
注意点:
物理は積み上げ型の理解が要求される科目なので,復習を欠かさず行うことが大切です。その日理解できなかった点は家で復習・整理し,次の授業に備えてください。また毎回,学んだ範囲に相当する問題集の問題を示すので,自分で解くとさらに理解が深まります。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 平面運動と放物運動 平面運動の速度・加速度について理解し,さまざまな物体の運動(水平投射,斜方投射等)に適応できる。
2週 いろいろな力 重力,垂直抗力,摩擦力,張力,弾性力,摩擦力を理解し,その値を算出できる。
3週 力の合成・分解とつりあい 力を合成・分解することができ,力のつりあいの式を立てて問題を解くことができる。
4週 作用・反作用の法則 作用・反作用の法則について理解し,つりあいと区別できる。
5週 運動の法則(1) 運動の3法則を理解し,運動方程式を立てることができる。
6週 運動の法則(2) 基本的な問題について,運動方程式を立てて計算ができる。
7週 運動の法則(3) さまざま問題について,運動方程式を立てて計算ができる。
8週 〔中間試験〕
2ndQ
9週 前期中間試験の返却と解説 試験を見直すことで,間違えた点を理解するとともにこれまで学んだことを復習する。
10週 仕事と仕事率 仕事と仕事率について,その値を算出できる。
11週 運動エネルギー 運動エネルギーについて,計算できる。
12週 位置エネルギー 位置エネルギーについて,計算できる。
13週 力学的エネルギー保存の法則(1) 基本的な問題について力学的エネルギー保存の法則の式を立て,問題を解くことができる。
14週 力学的エネルギー保存の法則(1) さまざまな問題について力学的エネルギー保存の法則の式を立て,問題を解くことができる。
15週 〔前期末試験〕
16週 前期末試験の返却と解説 試験を見直すことで,間違えた点を理解するとともにこれまで学んだことを復習する。
後期
3rdQ
1週 圧力と浮力と剛体に働く力 圧力(大気圧,水圧)と浮力について理解し,その値を算出できる。
剛体にはたらく力のモーメントを計算できる。
2週 剛体のつりあいと重心 剛体にはたらく力について,つりあいの式を立て問題を解くことができる。
物体の重心を計算できる。
3週 熱とエネルギー 比熱や熱量量について理解し,熱力学第一法則・第二法則についても簡単な問題が解ける。
4週 ボイル・シャルルの法則 ボイル・シャルルの法則や気体の状態方程式を利用し,簡単な問題を解くことができる。
5週 波のグラフ 波の要素(振幅,波長,周期,速さ)について理解し問題を解くことができる。
6週 縦波・横波と定常波 縦波・横波,また波の重ね合わせ・定常波について説明できる。
7週 波の反射,干渉,屈折,回折 波の反射,干渉,屈折,回折について理解し,問題を解くことができる。
8週 〔中間試験〕
4thQ
9週 音の速さと伝わり方 音の性質を理解し,波の問題として解くことができる。
10週 固有振動と共鳴(共振) 固有振動と共鳴(共振)について理解し,問題を解くことができる。
11週 ドップラー効果 ドップラー効果について理解し,問題を解くことができる。
12週 光の速さと伝わり方 光の性質を理解し,波の問題として解くことができる。
13週 レンズと鏡 レンズと鏡のしくみを理解し,波の問題として解くことができる。
14週 光の干渉と回折 光の干渉と回折を理解し,波の問題として解くことができる。
15週 〔後期学年末試験〕
16週 学年末試験の返却と解説 試験を見直すことで,間違えた点を理解するとともにこれまで学んだことを復習する。

評価割合

試験確認テストその他合計
総合評価割合801010100
基礎的能力801010100
専門的能力0000