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物理学概論１

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令和２年度以降入学者 物理学概論１
令和元年度以前入学者 物理学概論１
教員名 川上隆輝
単位数    2 学年 1～4 開講区分 文理学部
科目群 コース科目
学期 前期 履修区分 必修
授業形態 対面授業
Blackboard ID 20231673
授業概要 力学・熱力学・波動について講義を行う。
授業のねらい・到達目標 自然界の様々な現象には一定の規則があることが多く，多彩な自然界の現象の奥にある法則を学び，扱えるようにする。
初等物理を理解するための近道は演習問題を多く解いて物理法則になれることである。演習問題の解き方を講義したり，実際に問題を解いてもらい物理を理解する。
この科目は文理学部（学士（理学））のDP1,DP2,DP3,DP4及びCP1,CP2,CP3,CP4に対応しています。
学修から得られた豊かな知識と教養に基づいて，科学技術の役割を説明することができる。(A-1-1)
現代社会における科学技術の役割を説明することができる。(A-2-1)
物事を論理的に理解し，説明することができる。(A-3-1)
日常生活における現象に潜む科学的問題を発見することができる。(A-4-1)
授業の形式 講義
授業の方法 対面授業で行う。
対面授業への対面参加が困難な学生（学部が定めた条件に合致する学生）は，教員の許可をうけて，オンデマンド型で授業に参加することができる。
受講生は対面授業を受講した後に，毎回，Blackboardを用いて確認テストを解いてもらう。
授業計画
1 ガイダンス：授業の進め方，講義の内容，出欠の確認の仕方，成績の判定などについて説明する
物体の運動：投手の投げる球などの運動を調べるには，時間と位置を知る必要があり，それらをどのように扱えばよいかについて学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】ベクトルについて予習する。 （2時間）
【事後学習】速度や加速度のについて理解し，扱えるようにする。 （2時間）
【授業形態】対面授業
2 剛体：大きさを無視することのできない物体にはたらく力のつり合いについて学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】重心とは何かについて予習する。 （2時間）
【事後学習】大きさのある物体の回転とつりあいについて理解し，扱えるようにする。 （2時間）
【授業形態】対面授業
3 運動の法則：物体にはたらく力と運動の関係について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】摩擦とはどのようなものかについて予習する （2時間）
【事後学習】運動の第1法則，第2法則，第3法則を理解し，扱えるようにする。 （2時間）
【授業形態】対面授業
4 運動方程式の使い方：例題を通して，運動方程式の考え方，扱い方を学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】運動の法則について復習する （2時間）
【事後学習】運動方程式の立て方を理解し，演習問題を解けるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
5 力学的エネルギーの保存：仕事とエネルギーの関係，運動エネルギーと位置エネルギーさらに物体の位置や運動状態が変化しても保存される力学的エネルギーについて学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】エネルギーとは何かについて調べる （2時間）
【事後学習】物理でとりあつかう仕事，力がする仕事について理解し，説明できるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
6 運動量保存の法則：物体どうしが衝突や分裂を起こすとそれぞれの物体の速度が急激に変わる。このようなとき，どんな運動法則が成り立つか学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】運動量とは何かについて調べる （2時間）
【事後学習】運動量保存則について理解し，扱えるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
7 様々な運動１：円運動と慣性力(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】円運動や慣性力について調べる （2時間）
【事後学習】円運動や慣性力に関する演習問題を解き，理解する （2時間）
【授業形態】対面授業
8 様々な運動２：万有引力と単振動(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】太陽のまわりをまわる惑星の運動について調べる （2時間）
【事後学習】万有引力や単振動に関する演習問題を解き，理解する （2時間）
【授業形態】対面授業
9 気体の法則と気体分子運動論:普段観察する体積・圧力・温度などの性質を気体分子の乱雑な熱運動というミクロな立場から理解できることを学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】大気中の気体の分子の速度について調べる （2時間）
【事後学習】分子の運動と圧力について理解し，説明できるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
10 気体の内部エネルギー，熱力学の第1法則，気体の状態変化：気体の性質について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】内部エネルギーとは何かについて調べる （2時間）
【事後学習】熱力学の第1法則を理解し，扱えるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
11 気体のモル比熱と熱機関：圧力と体積の図の見方を学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】比熱とは何か調べる （2時間）
【事後学習】圧力と体積の図の見方を理解し，問題が解けるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
12 波動：波がどのように周囲に広がっていくかについて学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】波には横波と縦波がある。身のまわりの波がどちらでてきていて，どのような分類ができるかについて調べる （2時間）
【事後学習】波の方程式を理解し，扱えるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
13 波の性質：干渉，回折，反射・屈折の現象を学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】干渉，回折，反射・屈折のような波の性質が，どのようなところで見られるか知らべる （2時間）
【事後学習】波の性質について理解し，説明できるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
14 音の伝わり方：気体や液体の一部を圧縮して体積を縮めると圧力が高まり，もとのつりあいの状態に戻ろうとしてその隣の部分を押す。このような現象が次々に伝わり変位と同じ方向に進む縦波ができることを学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】音の性質について調べる （2時間）
【事後学習】音波の性質について復習する （2時間）
【授業形態】対面授業
15 ドップラー効果：音源と観測者が相対運動していると，音源が実際に出している音の振動数と観測者が観測する音の振動数が異なることを学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】ドップラー効果について調べる （2時間）
【事後学習】ドップラー効果を理解し，問題が解けるようにする （2時間）
【授業形態】対面授業
その他
教科書 なし。
参考書 講義内で指示する。
成績評価の方法及び基準 授業参画度:対面での授業に参加し，確認テストの答案を採点して総合的に判断する(100%)
確認テストは期日を設けて提出してもらう。確認テストの提出が遅延になった場合は出席としては扱わない場合もある。
教員の許可をもらってオンデマンド型で受講する学生は，授業の教材の視聴状況と確認テストの得点を総合的に評価して授業参画度とする。
オフィスアワー 授業終了後に質問などを受けつける。（対面の学生は教室で，オンデマンド型の学生はメールで対応する）

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