到達目標
1.速度,エネルギー,密度,圧力等の固体の物理量に成り立つ法則を使って,固体の現象の結果を求めることができる.
2.質点や固体に作用する力と条件から,振動数,波長,伝播速度等の物理量を求めることができる.
3.内部エネルギー,熱量,温度等の物理量に成り立つ法則を使って,熱現象の結果を求めることができる.
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 | 速度,エネルギー,密度,圧力等の固体の物理量に成り立つ法則を使って,固体の現象の結果を求めることができる. | 速度,エネルギー,密度,圧力等の固体の物理量に成り立つ式を使って,固体の現象の結果を求めることができる. | 速度,エネルギー,密度,圧力等の固体の物理量に成り立つ式を使って,固体の現象の結果を求めることができない. |
評価項目2 | 質点や固体に作用する力と条件から,振動数,波長,伝播速度等の物理量を求めることができる. | 質点や固体に作用する力の式と条件式から,振動数,波長,伝播速度等の物理量を求めることができる. | 質点や固体に作用する力の式と条件式から,振動数,波長,伝播速度等の物理量を求めることができる. |
評価項目3 | 内部エネルギー,熱量,温度等の物理量に成り立つ法則を使って,熱現象の結果を求めることができる. | 内部エネルギー,熱量,温度等の物理量に成り立つ関係式を使って,熱現象の結果を求めることができる. | 内部エネルギー,熱量,温度等の物理量に成り立つ関係式を使って,熱現象の結果を求めることができない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
前半は、固体の運動と振動・波動現象を学び、後半は熱現象を学ぶ。
授業の進め方・方法:
・授業内容は有機的につながっているので,出来るだけ欠席しないこと.もし,欠席した場合は,次の授業までに欠席した日の授業内容をフォローしてくること.質問等は随時受け付ける.
・授業中,復習,試験勉強のいずれの場合でも,目で追って理解しようとはせずに,必ず鉛筆を持って手を使って理解するように心がけること.
注意点:
・1~3年の基礎数学,微分積分,代数・幾何を,必要に応じて復習する必要がある.
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,回転の力学1(トルクと平衡状態の条件,重心) |
トルクと重心位置を計算できる.
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2週 |
回転の力学2(重力によるトルク,平衡状態の例) |
平衡状態を求めることが出来る.
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3週 |
回転の力学3(トルクと角加速度,回転の力学的エネルギー) |
角加速度と回転の力学的エネルギーを計算できる.
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4週 |
回転の力学4(角運動量,角運動量保存) |
角運動量保存則を用いて運動を予測できる.
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5週 |
固体と流体1(物質の状態,固体の変形,密度と圧力) |
固体の変形の大きさと圧力を計算できる.
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6週 |
固体と流体2(水の深さと水圧,圧力を測る,浮力) |
水圧と浮力が計算できる.
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7週 |
固体と流体3(流体,理想流体のエネルギー保存則,ベルヌーイの方程式) |
ベルヌーイの方程式を用いて現象を調べることができる.
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
固体と流体4(表面張力,粘性) |
表面張力や粘性の作用する現象を調べることができる.
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10週 |
振動と波動1(フックの法則と単振動,単振動の周期) |
単振動の周期や振動数を求めることができる.
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11週 |
振動と波動2(振り子の運動,減衰振動) |
単振り子の周期や振動数を求めることができる.
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12週 |
振動と波動3(波の運動,縦波と横波,周波数,振幅,波長) |
波の基本定数使って波の性質を調べることができる.
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13週 |
振動と波動4(弦の振動,水面の波,波の重ね合わせと干渉,波の反射) |
いろいろな波動現象を調べることができる.
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14週 |
音と波の物理1(音波,音速,音波の強度,球面波と平面波) |
音波の性質を調べることができる.
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15週 |
音と波の物理2(ドップラー効果,音速を超える) |
波の周波数を求めることができる.
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16週 |
前期定期試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
音と波の物理3(音の干渉,定常波,空気管中の定常波) |
音の干渉を調べることができる.
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2週 |
音と波の物理4(うなり,楽器と音色,音階と周波数) |
うなりの現象を調べることができる.
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3週 |
熱の物理1(熱力学,熱力学の第0法則,温度,固体の熱膨張) |
固体の膨張を求めることができる.
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4週 |
熱の物理2(理想気体と状態方程式,アボガドロ数,気体の分子運動1) |
気体分子の力学的性質を調べることができる.
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5週 |
熱の物理3(気体の分子運動2,理想気体と実在気体,温度とエネルギー) |
気体分子の力学的性質を調べることができる.
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6週 |
熱エネルギー1(エネルギーとカロリー,比熱,等分配則) |
物体の温度変化を計算できる.
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7週 |
熱エネルギー2(体、液体、気体,伝導による熱の伝わり) |
伝導による熱の伝わりを計算できる.
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
熱エネルギー3(対流による熱の伝わり,放射による熱の伝わり) |
対流および放射による熱の伝わりを計算できる.
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10週 |
熱エネルギー4(温室効果,断熱,体の熱エネルギー,カロリー計算) |
温室効果や体の熱エネルギーを計算できる.
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11週 |
熱力学の法則1(内部エネルギー,仕事と熱,熱力学の第1法則) |
熱力学の第1法則を用いて状態変化を計算できる.
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12週 |
熱力学の法則2(準平衡過程と等圧・等温・断熱変化,等圧比熱と等積比熱,断熱変化) |
熱力学の第1法則を用いて等積,等圧・等温・断熱変化を調べることができる.
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13週 |
熱力学の法則3(熱力学の第2法則,カルノーサイクル,4ストロークエンジンの理想化) |
熱サイクルの効率を求めることができる.
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14週 |
熱力学の法則4(エントロピー) |
エントロピーの変化を計算できる.
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15週 |
熱力学の法則5(ミクロに見たエントロピー,ボルツマンの関係式) |
ミクロに見たエントロピーの変化とエネルギー分布を計算できる.
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16週 |
前期定期試験 |
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評価割合
| 試験 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 30 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 60 | 30 | 10 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |