| 開講学期／Course Start | 2018年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 火/Tue 7,火/Tue 8 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 応用理化学系学科 |
| 対象学年／Year | 1年,2年,3年,4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 主専門教育科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 必修 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 基礎物理Ｂ（応理・71番以降）／Fundamental physics B |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 桃野直樹(応用理化学系学科応用物理コース) |
| 時間割コード／Registration Code | C3502 |
| 連絡先／Contact | 桃野直樹(教育・研究２号館Q206室（内線5656）) |
| オフィスアワー／Office hours | 桃野直樹(金曜日：16時～18時（この他、月・火・水：12時～13時で在室していればOK）) |
| 更新日／Date of renewal | 2018/09/13 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
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 ／Outcomes Measured By: |
１．質点系と剛体の力学 (a) 質点系の重心運動と相対運動について理解し,代表的な問題を解くことができる。 (b) 運動量保存則と角運動量保存則について理解し,代表的な問題を解くことができる。 (c) 固定軸のまわりの剛体の運動について理解し,代表的な問題を解くことができる。 (d) 簡単な系の慣性モーメントを計算できる。 ２．電磁気学基礎 (a) クーロンの法則およびガウスの法則を理解し,代表的な問題を解くことができる。 (b) 導体の性質を理解し,代表的な問題を解くことができる。 (c) 電流とオームの法則,ジュール熱を理解し,代表的な問題を解くことができる。 |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間（実時間）：22.5時間 1. ガイダンス（授業計画,成績評価方法） 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）:p44~p50 3. 質点糸の運動量と角運動量（質点系の重心,回転運動）:p50~p64 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］）:p65~p67 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）:p67~p70 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）:p71~p77 7. 導体と絶縁体（静電誘導と誘電分極）:p237~p240, p246~p250 8. 電荷とクーロンの法則（場の概念の導入）:p225~p228 9. 電場（電気力線とガウスの法則［面積分の導入］）:p228~p233 10. 電位（電場と等電位面）:p233~p237 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）:p255~p263 12. ビオ-サバールの法則（直線電流が作る磁場の計算）:p274~p276 13.アンペールの法則（電流の作る磁場［線積分の導入］）:p276~p281 14. 電流が磁場から受ける力（ローレンツ力）:p271~p274 15. まとめと授業評価アンケート 16. 定期試験 （参考のため,各項目の最後に教科書中の対応するページ番号を記してある） ・授業で学んだ事柄について,その日のうちに自己学習により復習すること。 |
| 教科書 ／Required Text |
物理学 小出昭一郎著 裳華房 1997(ISBN:4785320745) |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
定期試験，レポートと小テスト等合わせて評価し,100点満点で60点以上を合格とする。 目標1(a)～(d)及び2(a)～(c)の達成度評価は、定期試験、レポート、小テストで出題される問題によって行う。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
欠席回数により最終成績を減点する場合があります。 不合格の場合は再履修すること。 |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
本科目で学ぶ質点系や剛体の運動,基礎電磁気学の知識は,原子・分子レベルのミクロなスケールから宇宙のような大きなスケールまで広く応用されており,基礎物理Ａで学んだ事柄と同様,専門分野に依らず重要です。教科書や講義で現れる数式に惑わされず,数式が何を意味しているのかを考え,その意味するところを理解できるように粘り強く努力して下さい。 |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
1. 応用物理コースの学習目標(D)理工学基礎｢技術者としての素養および応用物理を理解するための基礎として，数学，自然科学，情報科学を修得し，問題解決にこれらを用いることができるようになる｣に対応し、JABEE基準1(2)の(c)数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力，(d)当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力，(g)自主的，継続的に学習する能力に対応する。 2. 応用化学コース及びバイオシステムコース(応用化学・生物工学プログラム)の学習・教育到達目標の「（A）語学、数学、自然科学、及び情報技術等において、専門知識の修得に必要な基礎知識を修得する」に対応し、JABEE基準1(2)の「(c)数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力」に対応している。 |
| 関連科目 ／Related course |
基礎物理A(1年次前期) |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
|---|---|---|---|---|
| 該当するデータはありません | ||||
|
Active learning 1-1 ／主体的学修（予復習，反転授業，小テスト，振り返り 等） |
復習のためのレポートを数回，課す。 |
|---|---|
|
Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |
|
Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
運動量保存則や角運動量保存則，電磁場の概念などについて，think-pair-share によるグループ学習で理解を深める。 |
|
Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
|
Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
剛体の回転運動に関するデモ実験を行い，その結果について，think-pair-share で議論してもらう。 |
|
Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |