開講学期 2009年度 後期
授業区分 週間授業
対象学科 応用理化学系学科
対象学年 1年
必修・選択 必修
授業方法 講義と演習
授業科目名 基礎物理B (応理前半)
単位数 2
担当教員 高野英明
教員室番号 Q205
連絡先(Tel) 0143-46-5617
連絡先(E-mail) takano@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー 月曜日16:00~17:00
授業のねらい 1. 現実の物体は広がりを持っており,複雑な運動を行う。基礎物理Bではまず最初に広がりを持つ質点系と剛体の運動を概観し,質点の運動との相違点を理解する。
2. 電磁気現象の主役は電荷の流れ,すなわち電流である。基礎物理Bの後半では,電磁気現象の基礎となる考えを学び,我々の身のまわりで見られる電磁気現象について理解する。
到達度目標 1. 質点系や剛体の運動の特徴を理解し,質点の運動との違いを説明できる。
2. 簡単な系の慣性モーメントの計算ができる。
3. クーロンの法則や電場に関するガウスの法則を理解し,これにより簡単な系の電場や電位を計算できる。
4. 導体および誘電体の性質を理解し,代表的な問題に適用して解決することができる。
5. 電流とオームの法則を理解し,代表的な問題に適用して解決することができる。
6. ベクトルの考えを電流と磁場の関係に適用してこれら理解し,代表的な問題に適用して解決できる。
7. 電磁力、ローレンツ力を理解し、代表的な問題に適用して考察することができる。
8. 解いた結果から何が言えるかを考える習慣を身につける。
授業計画 1. ガイダンス(授業計画,成績評価方法)(シラバスプリント配布)
2. 2体問題,重心とその運動(重心運動と相対運動,換算質量)(教科書p.44-47)
3. 質点系の運動量と角運動量(質点系の重心,回転運動)(教科書p.47-53,62-65)
4. 剛体とそのつり合い(力のモーメント[ベクトルの外積の導入])(教科書p.51,65-67)
5. 固定軸のまわりの剛体の運動(回転の運動方程式と慣性モーメント)(教科書p.67-71)
6. 慣性モーメントの計算(2原子,薄い円板)と回転を伴う物体の運動の解析例(実体振り子)(教科書p.71-74)
7. 導体と絶縁体(静電誘導と誘電分極)(教科書p.237-239,246-250)
8.電荷とクーロンの法則(場の概念の導入) (教科書p.225-228)
9. 電場(電気力線とガウスの法則[面積分の導入])(教科書p.228-233)
10. 電位(電場と等電位面)(教科書p.233-237)
11. 電気回路素子と回路の基本法則(抵抗,コンデンサー,オームの法則,ジュール熱)(教科書p.241-245,255-264)
12. ビオ-サバールの法則(直線電流が作る磁場の計算)(教科書p.274-276)
13.アンペールの法則(電流の作る磁場[線積分の導入])(教科書p.276-281)
14. 電流が磁場から受ける力(ローレンツ力)(教科書p.271-274)
15. まとめと自己達成度評価アンケート及び授業評価アンケート(アンケート用紙配布)
教科書 小出昭一郎 「物理学(三訂版)」 裳華房
参考書 高野,中川,村山,戎,関根,湊 「基礎物理演習」,「基礎物理ハンドブック」(全員に無償で配布) 
教科書・参考書に関する備考 「基礎物理演習」と「基礎物理ハンドブック」は平成21年度入学者全員に無償で配布します。巻末にはアンケート用紙があるので,回答をお願いします。
成績評価方法 1.定期試験終了時の成績は試験60%,レポート20%,小テスト20%で評価し,100点満点で60点以上を合格とする。
2.再試験終了時の成績は試験70%,定期試験終了時の成績30%で評価し,100点満点で60点以上を合格とする。
3.追試験終了時の成績は定期試験終了時と同様に行う。
履修上の注意 1.定期試験不合格者には課題を与え,これをレポートとして提出した者について再試験を1回実施します。
2.特別の事由がある者については再試験をもって追試験とます。追試験不合格者に対する再試験は実施しません。
3.授業の欠席回数により最終成績を減点する場合があります。
4.再試験で不合格の場合は再履修すること。
教員メッセージ 基礎物理Aでは質点の力学について学習しました。基礎物理Bで学ぶ力学は,実際の物体のように広がりを持つ系の運動です。質点の力学の内容と対応させながら理解するようにしましょう。
さらに基礎物理Bでは,電磁気学の基礎についても学習します。電磁気学では,ベクトル的な考え方が非常に重要になります。また,電磁気現象は身近な現象ですが,力学の現象のようにすべて目に見えるというものではありません。イメージを膨らませながら学習するようにしましょう。
学習・教育目標との対応 この授業の単位修得はJABEE基準1(c)に対応している。
応用物理コースでは学習教育目標(D)理工学基礎に対応している。
関連科目 基礎物理A(1年次前期)
備考