授業の目標と概要 |
日常に起こる現象,様々な物理現象をを視覚的,数理的にとらえる力を養う.
4学年では特に磁気,質点運動,剛体運動を扱う.
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履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
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演習・実験・試験の際には,関数電卓が必要.
ベクトル・微積分の基礎的知識が必要.
予習として教科書を熟読してほしい.
復習として授業中に解いた問題を自身で解き直す習慣を身につけてほしい.
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到達目標 |
電流の作る磁場,電流間や荷電粒子に働く磁気力を計算できる.
電磁誘導の法則を理解し,誘導起電力を導出できる.
簡単な運動方程式を微分方程式として解くことができる.
剛体の回転運動やつりあいを記述できる.
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成績評価方法 |
合否判定:4回の定期試験の平均点が60点以上であること.
最終評価:4回の定期試験の平均点とする.
再試験は,定期試験で60点に満たなかった範囲の試験を受け,60点以上であれば合格.
再試験で合格した者の最終評価は60点とする.
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テキスト・参考書 |
教科書:初歩から学ぶ基礎物理学「電磁気・原子」(大日本図書)
初歩から学ぶ基礎物理学「力学II」(大日本図書)
初歩から学ぶ基礎物理学「熱・波動」(大日本図書)
参考書:電磁気・原子 問題集(大日本図書)
熱・波動 問題集(大日本図書)
物理学(三訂版)(裳華房)
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メッセージ |
用語や記号を覚えてしまうことで,授業の内容の理解も早まります.
授業は,新しい概念を得るだけでなく,誤った概念や先入観を正す場です.
皆さんの活発な発言が内容を豊かにします.
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授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
ガイダンス(1回)
磁気量と磁気力(1回)
磁場,磁力線(1回)
電流が作る磁場(1回)
ビオ・サバールの法則(1回)
アンペールの法則(2回)
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数式で議論していくための準備をする.
磁荷の間に働く磁気力を計算できる.
磁場,磁力線を図示できる.
電流が作る磁場を図示できる.
直線電流,円電流の作る磁場を導出できる.
対称性の高い電流の作る磁場を導出できる.
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前期中間試験 |
実施する
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直線電流に働く磁気力(1回)
平行電流間に働く磁気力(1回)
ローレンツ力,磁場中の荷電粒子の運動(1回)
電磁誘導の法則(2回)
インダクタンス(1回)
交流回路(1回)
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直線電流に働く磁気力を導出できる.
平行電流間に働く磁気力を導出できる.
荷電粒子に働くローレンツ力を導出できる.
誘導起電力を算出できる.
自己インダクタンスを算出できる.
簡単な交流回路を流れる電流を導出できる.
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前期期末試験 |
実施する
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位置・速度・加速度(1回)
微分方程式としての運動方程式(3回)
回転に関する運動方程式(1回)
波動方程式(2回)
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座標を時間で微分し,速度や加速度を求められる.
微分方程式として運動方程式を立て,初期値問題として解くことができる.
角運動量を算出できる.
固定端,自由端の場合の固有振動を導出できる.
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後期中間試験 |
実施する
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剛体の重心(1回)
剛体のつりあい(1回)
剛体の慣性モーメント(2回)
剛体に関する運動方程式の適用例(3回)
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剛体の重心を算出できる.
剛体のつりあいの式を立てて解ける.
剛体の慣性モーメントを算出できる.
定滑車,斜面上物体の回転運動の加速度を算出できる.
剛体振り子の周期を算出できる.
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後期期末試験 |
実施する
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