2016年度工学院大学 情報学部情報デザイン学科

物理学II(Physics II)[4G27]

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2単位
加藤  潔 教授  [ 教員業績  JP  EN ]
最終更新日 : 2016/10/27

<学位授与の方針>
1. 基礎知識の習得
2. 専門分野知識の習得
3. 汎用的問題解決技能
4. 道徳的態度と社会性
5. 創成能力

<授業のねらい>
情報学部の学生として必要な物理学の基礎知識を身につける。
物理学は世界を科学的に理解するための基本的な学問のひとつである。
物理学の対象となる現象は広範囲に及ぶ。身の回りの現象をはじめとして,宇宙から素粒子に渡るが,これらを理解する根底には共通する基本原理がある。それは案外に簡明で,森羅万象の理解を助け,広い分野で不可欠の基盤となっている。古典物理学として確立している力学,電磁気学,熱力学を通じて物理学の考え方を学ぶ。それぞれを理解することも大切だが,何よりも全てに通じるような考え方や,考えること自体を体得する。
物理学IIでは電磁気学や電気回路について学んだ後,20世紀以降の物理学の発展について概説する。

<受講にあたっての前提条件>
数学I,物理学Iの履修を前提とする。

<具体的な到達目標>
以下の項目を習得することを目標とする。
(1)電荷の間に働く力,それを記述する電場の考えを理解する。さらに,電位,電流,電気容量などについて学ぶ。
(2)磁気的な力と,それを記述する磁場の考え方を理解し,さらに,電流が作る磁場について学ぶ。
(3)オームの法則、キルヒホッフの法則を理解し、簡単な直流および交流の線形回路の解析ができる。過度現象についても理解する。
(4)マクスウェルの方程式を構成する4つの法則の意味を積分形で理解し,簡単な系に対してそれを適用して分析する方法を理解する。
(5)電磁波の概念とその諸性質を理解する。
(6)20世紀になって得られた新しい概念(4次元時空,量子,ビッグバン宇宙論など)について,概説的に理解する。

<授業計画及び準備学習>
1. 電磁気学(1)。電荷と電場。
準備学習 : 教科書9.1-9.2節を予習する。
2. 電磁気学(2)。電位。電流のする仕事。
準備学習 :課題No.1を解いて提出する。
教科書9.5節を予習する。
3. 電磁気学(3)。コンデンサー。場のエネルギー。
準備学習 :課題No.2を解いて提出する。
教科書9.6節(の指定部分)を予習する。
4. 電磁気学(4)。磁石。電流と磁場。
準備学習 :課題No.3を解いて提出する。
教科書9.7-8節を予習する。
5. 電磁気学(5)。電磁誘導。変位電流。
準備学習 :課題No.4を解いて提出する。
教科書9.1-9.9節を予習する。
6. 電磁気学(6)。マクスウェルの方程式。電磁波。
準備学習 :課題No.5を解いて提出する。
教科書9.10-9.11節(の指定部分)を予習する。

7. 電磁気学(7)。電磁気学のまとめ。
準備学習 :課題No.6を解いて提出する。
教科書9章の既学習部分を全体的に再度予習する。
8. 電気回路(1)。直流回路。電力。オームの法則。
準備学習 :課題No.7を解いて提出する。
教科書9.15.1節を予習する。
9. 電気回路(2)。交流回路。インピーダンスと位相のずれ。
準備学習 :課題No.8を解いて提出する。
教科書9.15.2節を予習する。
10. 電気回路(3)。過度現象。時定数。共振。電気信号の伝播。
準備学習 :課題No.9を解いて提出する。
教科書9.15.3節を予習する。
11. 現代物理学(1)。相対性理論。
準備学習 :課題No.10を解いて提出する。
教科書10.1節を予習する。
12. 現代物理学(2)。量子論。
準備学習 :課題No.11を解いて提出する。
教科書10.2節を予習する。
13. 現代物理学(3)。ミクロの世界。宇宙論。
準備学習 :課題No.12を解いて提出する。
教科書10.3, 4節を予習する。
14.学習内容の振り返り
準備学習 前回までの総復習を行うこと

<成績評価方法>
成績は,期末試験および平常点により評価し,評価の割合は2:1である。
平常点は,毎週配布し,提出を求める用紙(予習課題,復習課題)の内容で評価する。
期末試験は定期試験期間に実施する。
Grade D以上のものに単位を認める。

<教科書>
「理工系物理学講義(改訂版)」加藤 潔著(培風館)

<参考書>
指定参考書なし。必要に応じ,図書館を活用して必要な参考資料を探すことを推奨する。

<オフィスアワー>
木曜2限,2716室。電子メールを活用し,予約すれば,指定時間以外でも対応する。

<学生へのメッセージ>
1.自分の頭で考え,手を動かして計算してみて,納得することが重要である。
2.ホームワークとして与える演習問題を解くこと。教科書は理解を助ける。
3.参考書は物理の面白さを伝えてくれる。
4.授業中の質問は歓迎する。
5.Eラーニングのコンテンツを予習復習に活用すること。

担当者ホームページ(http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ft82039/)に各種の情報があるので随時確認しておくこと。担当者への質疑や面談の予約は電子メールで行うこと。メールアドレスはホームページを参照せよ。

<参考ホームページアドレス>
http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ft82039/


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