到達目標
(1) 物体の運動・力に関する定義や法則を理解し, 数式で適切に表すことができる.(定期試験と課題)
(2) 運動量・力学的エネルギーを理解し, それらの保存則を物理現象に使うことができる.(定期試験と課題)
(3) 直線上の運動だけでなく, 平面・空間での運動についても数式で表すことができる.(定期試験と課題)
(4) 温度と熱の法則について理解し,それらの現象を物理的に表現できる.(定期試験と課題)
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 | 最低限必要な到達レベルの目安(可) |
到達目標 (1)の評価指標 | 等加速度運動の式や運動方程式を用いる応用的な問題(問題集のチャレンジ問題)を解決できる. | 等加速度運動の式や運動方程式を用いる基礎的な問題(教科書の例題や問,および,問題集の問題)を、ヒントや誘導のない状態で解決できる. | 等加速度運動の式や運動方程式を用いる基礎的な問題(教科書の例題や問,および,問題集の問題)をヒ
ントや誘導に従って解決できる. |
到達目標 (2)の評価指標 | 運動量保存則やエネルギー保存則を用いる応用的な問題(問題集のチャレンジ問題)を解決できる. | 運動量保存則やエネルギー保存則を用いる基礎的な問題(教科書の例題や問,および,問題集の問題)をヒントや誘導のない状態で解決できる. | 運動量保存則やエネルギー保存則を用いる基礎的な問題(教科書の例題や問,および,問題集の問題)をヒントや誘導に従って解決できる. |
到達目標 (3)の評価指標 | ベクトルを用いて行う計算に関する応用的な問題(問題集のチャレンジ問題)を解決できる. | ベクトルを用いて行う計算に関する基礎的な問題(教科書の例題や問,および,問題集の問題)をヒントや誘導のない状態で解決できる. | ベクトルを用いて行う計算に関する基礎的な問題(教科書の例題や問,および,問題集の問題)をヒントや誘導に従って解決できる. |
到達目標 (4)の評価指標 | 温度と熱の法則に関する応用的な問題(問題集のチャレンジ問題)を解決できる. | 温度と熱の法則に関する基礎的な問題(教科書の例題や問,および,問題集の問題)をヒントや誘導のない状態で解決できる. | 温度と熱の法則に関する基礎的な問題(教科書の例題や問,および,問題集の問題)をヒントや誘導に従って解決できる. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
高専の専門科目を学ぶ上で基礎となる,物理の力を身につける.力や運動に関する物理現象を数式で表わすことに慣れる事に,力点を置く.
授業の進め方・方法:
教科書を中心教材として,主にスライドによる授業を行う.教科書だけではどうしても理解が深まらないので,適宜,教科書や問題集の問題を利用して授業中に演習を行い,授業で解説するなどを行う.
(事前学習)
先週までに行われた授業内容は,既に修得できているものとして今週の授業を進めていく.そのため,教科書や授業スライドを読み,先週までの内容をしっかり復習してくること.
注意点:
(履修上の注意)
基本的に授業スライドを投影(共有)しながら進めるため,教科書とPCを用意すると良い.
しかし,板書や問題演習も行うことがあるため,板書ノートも授業時に持参すること.
関数電卓(通常の電卓)はこの講義では(試験でも)使用を許可するため,普段から持参しておくと良い.
(自学上の注意)
演習問題や課題は,必ず自身の手でノートに計算して解くこと.
授業スライドなどで答えを手早く"眺める"ことは,タイパが良いように見えるが,実は最も成果が出ない悪手である.
数学と物理は問題を自分の手で解いた量と,成績が見事に比例する科目である.
そのため,必ず"チョロく"行こうとせず時間をかけて取り組むこと.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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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 |
なぜ物理を学ぶか,物理で何を学ぶかを理解する. 有効数字と単位の取り扱いについて,理解する.
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2週 |
速度と加速度 |
速度と等速直線運動,加速度と等加速度運動について理解する.
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3週 |
ニュートンの運動の法則 |
力とニュートンの運動の3法則について理解する. 重力と万有引力について理解する.
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4週 |
運動方程式 |
運動方程式の作り方を理解し,自由落下・鉛直投げ下げ・鉛直投げ上げについて理解する.
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5週 |
摩擦力 |
静止摩擦力と動摩擦力について理解する.
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6週 |
力積と運動量 運動量保存則 |
力積と運動量について学び,運動量保存則を理解する.
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7週 |
反発係数 |
反発係数を学び,運動量保存則と連立して衝突問題を解く方法を理解する.
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8週 |
前期中間試験 |
到達目標(1) 到達目標(2)
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2ndQ |
9週 |
仕事と力学的エネルギー |
仕事と力学的エネルギーの概念について,理解する.
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10週 |
力学的エネルギー保存則 |
力学的エネルギー保存則を理解して,実際の問題に応用する.
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11週 |
ベクトルの基礎と2次元平面の物理 |
ベクトルについて学び,力の合成と分解について理解する.
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12週 |
速度の合成・分解 相対速度 |
ベクトルの基礎知識を用いて速度の合成・分解を行い,相対速度について理解する.
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13週 |
平面の運動方程式・運動量・仕事 |
2次元平面での運動方程式や運動量保存則、仕事について理解する.
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14週 |
水平投射・斜方投射 斜面にある物体の運動 |
2次元平面での運動方程式の応用として,水平投射・斜方投射,斜面にある物体の運動を学び,理解する.
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15週 |
等速円運動 |
等速円運動の速度・加速度・向心力を理解する.
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16週 |
前期期末試験 |
到達目標(2) 到達目標(3)
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後期 |
3rdQ |
1週 |
惑星の運動とケプラーの法則 単振動 |
惑星の運動に潜むケプラーの法則と,単振動について理解する.
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2週 |
バネ振り子 単振り子 |
単振動の例である,バネ振り子と単振り子について理解する.
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3週 |
慣性力、遠心力 |
慣性力と遠心力について,理解をする.
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4週 |
力のモーメント |
回転運動で重要となる,力のモーメントについて理解する.
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5週 |
剛体の釣り合い |
大きさのある物体について,静止する条件である「剛体のつり合い」について理解する.
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6週 |
圧力・大気圧・水圧 |
圧力について学び,身近な例である大気圧と水圧について理解する.
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7週 |
浮力 |
浮力がどのような理由で生じる力かを学び,アルキメデスの原理を理解する.
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8週 |
後期中間試験 |
到達目標(3)
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4thQ |
9週 |
温度と熱 膨張率 |
温度と熱について学ぶ.膨張率の定義を理解する.
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10週 |
熱容量・比熱 相転移 |
熱容量や比熱、相転移について理解する.
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11週 |
ボイル・シャルルの法則 気体の状態方程式 |
理想気体が従うボイルの法則,シャルルの法則,ボイル・シャルルの法則を学び,気体の状態方程式について理解する.
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12週 |
気体の分子運動論 |
圧力や温度などが,気体分子の運動とどのように関係しているかを理解する.
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13週 |
熱力学第1法則 内部エネルギー 気体の体積変化と仕事 |
熱力学第1法則を学び,そこに登場する概念である内部エネルギーと仕事について理解する.
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14週 |
等温変化・定積変化・定圧変化・断熱変化 |
熱力学で重要となる4つの変化:等温変化・定積変化・定圧変化・断熱変化について理解する.
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15週 |
熱力学第2法則 熱効率 |
熱力学第2法則を学び,熱効率について理解する.
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16週 |
後期期末試験 |
到達目標(4)
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評価割合
| 試験 | 課題 | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 15 | 15 | 100 |
基礎的能力 | 70 | 15 | 15 | 100 |