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シラバス

電子応用工学科 2024年度入学生

科目名 物理学 作成日 2024/03/11
区分 必修 講義
開催時期 1年次 前期
講義・演習駒数/週 1駒
実習・実験駒数/週 0駒
合計駒数/週 1駒
総時間数 30時間
総単位数 2単位
企業連携
授業の目的 基礎物理学は大別して力学、波動、電磁気の3つの分野に分けることができる。本講座では、科学的思考に基づいた力学と波動の物理学の基礎知識を身に付けた技術者を育成することを目的とする。このことで、センサやロボットなどの応用分野に関しての考察に必要な物理的分析力が身に付く。ただし、別科目「電磁気学」は、後期に実施することを前提に学習する。
到達目標 1. 単位の変換が出来る。 2. 運動量保存の法則の説明と計算が出来る。 3. エネルギー保存の法則の説明と計算が出来る。 4. 波動に関する説明が出来る。 5. 物理学とセンサやロボット技術の関係を具体的に説明が出来る。

評価項目 ①定期テスト ②小テスト ③レポート ④課題 ⑤作品 ⑥ポートフォリオ ⑦成果発表 ⑧その他
割合  % 50%  % 50%  %  %  %  %
評価基準
1. 単位の変換ができること。 2. 運動量保存の法則による計算ができること。 3. エネルギー保存の法則による計算ができること。 4. 縦波と横波の波動に関する説明ができること。
※上記に示した評価項目の割合(%)を基準に、総合評価点を算出して成績評価を行う。
※出席率が80%未満の場合は、評価対象としない。

担当教員 阪井 茂
テキスト・参考文献 1. 山本明利、左巻健男「BLUEBACKS 新しい高校物理の教科書」, 講談社 2. プリント(Webにて配布)
実務経験有無  
電子機器メーカーにおいて電磁波の物理的解析プログラムの設計に従事した経験がある。その経験から取得した知識とスキルを活かして、物理学に関して実践的な教育を行う。 
関連科目 電磁気学、資格対策(ハード系)  履修前提   

授業計画

回数 学習目標 学習項目
1 学習する上での心構えとして、「学習目標」や「評価方法・基準」についての説明が出来る。 MKSを基本とした物理量の基準となる大きさの量を表す単位と、組み立て単位の説明が出来る。さらに、単位の変換方法の説明が出来る。  1. ガイダンス 2. 量と単位 3. 単位(次元)の変換法 
【理解度確認】演習問題
2 理工学の基本となる物理学に必要なベクトル解析と微積分学の基礎の説明が出来る。  1. ベクトル和、内積、外積 2. 微積分の考え方 3. 微分方程式 
【理解度確認】演習問題
3 物体の位置や形が時間と共に変化する原因は「力」であり、その運動と力の関係を説明することが出来る。身の回りの運動の特徴を運動法則によって説明することが出来る。  1. 等速直線運動 2. 等加速度運動  
【理解度確認】演習問題
4 運動の第1~3法則による運動方程式の説明が出来る。  1. 運動の第1~3法則 2. ニュートンの運動方程式 
【理解度確認】演習問題
5 物体の自由落下における運動方程式(微分方程式)の作成手順が習得出来る。さらに、この微分方程式の解法手順の説明が出来る。  1. 自由落下の運動方程式 
【理解度確認】演習問題
6 いろいろな自然界の運動を理解すると同時に、それぞれが微分方程式を使って表現できることの説明が出来る。  1. 等速円運動 2. 万有引力とケプラーの法則 3. 単振動(ばね振動と振り子) 
【理解度確認】小テスト(1~5回までの理解度)
7 物体のもつ運動量保存の法則の説明が出来る。  1. 運動量と力積 2. 運動量保存の法則 
【理解度確認】演習問題
8 運動量保存の法則の応用例と、角運動量保存の法則の説明が出来る。  1. 運動量保存の法則の応用 2. 角運動量保存の法則 
【理解度確認】演習問題
9 物体のもつエネルギー保存の法則の説明が出来る。  1. 仕事とエネルギー 2. 運動エネルギー 3. 位置エネルギー 
【理解度確認】演習問題
10 いろいろな形のエネルギーへの移り変わりと、その変換規則の説明が出来る。  1. エネルギー保存の法則と変換 
【理解度確認】演習問題
11 波動の種類とそれぞれの性質についての説明が出来る。  1. 横波と縦波 2. 波の伝わり方 
【理解度確認】小テスト(6~10回までの理解度)
12 光や電磁波、波面、地震(S波)などの横波に関する波の伝わり方と各種現象の説明が出来る。  1. 横波の伝搬 2. 光と電磁波 3. 速度、波長、周波数 
【理解度確認】演習問題
13 横波、縦波におけるレンズ効果や屈折、回折などに関する各種現象の説明が出来る。  1. 波の屈折 2. レンズ効果 3. 波の回折と干渉(フォイヘンスとニュートン) 4. 波の反射と定常波(整合) 
【理解度確認】演習問題
14 音波などの縦波に関する波の伝わり方と各種現象の説明が出来る。  1. 横波の伝搬 2. 音波の速度と波長 3. ドップラー効果 
【理解度確認】演習問題
15 楽器や音声の音の発生原理の説明が出来る。  1. 管楽器の原理 2. 弦楽器の原理 3. 音声 
【理解度確認】小テスト(11~14回までの理解度)