2024年 理工学部 シラバス - 航空宇宙工学科
設置情報
| 科目名 | 物理学Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 佐甲 徳栄 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜3 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H23D |
| クラス | 2 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本科目では、物理学Iを基礎として、熱力学および電磁気学に焦点を当てて学習し、エントロピーやガウスの法則、アンペールの法則等、熱力学・電磁気学における重要な概念や法則を理解することを目標とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業による講義形式。基本的な物理現象を題材にして、それを様々な角度から講義する。あわせて開講される物理学II演習では、自ら演習問題を解くことで、知識の定着を図る。 |
| 履修条件 | 物理学Ⅰを受講済みで、物理学Ⅱ演習を並行して受講すること。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP1・3及びCP1・3に該当しています。 |
授業計画
| 第1回 | 熱力学1：物質の三態、熱と温度、気体の分子運動論 | 【事前学習】物質の三態、熱、温度、ボイル=シャルルの法則について調べる。 【事後学習】物質の三態、熱、温度、熱力学第０法則、気体の分子運動論について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 熱力学2：熱力学第1法則、いろいろな状態変化 | 【事前学習】熱力学第１法則、定積変化、等温変化、等圧力変化、断熱変化について調べる。 【事後学習】熱力学第１法則といろいろな状態変化について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第3回 | 熱力学3：熱力学第1法則の微分形と全微分、気体の比熱 | 【事前学習】偏微分と全微分、比熱について調べる。 【事後学習】熱力学第１法則の微分形と気体の比熱について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第4回 | 熱力学4：熱機関、熱効率、カルノーサイクル | 【事前学習】熱機関、熱効率、カルノーサイクルについて調べる。 【事後学習】カルノーサイクルの各過程における気体の状態変化の計算について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第5回 | 熱力学5：熱力学第2法則とエントロピー | 【事前学習】熱力学第２法則とエントロピーについて調べる。 【事後学習】エントロピーの物理的意味、温度効果と体積効果について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第6回 | 熱力学6：拡散エントロピーと混合エントロピー | 【事前学習】拡散過程と混合過程におけるエントロピー変化について調べる。 【事後学習】拡散・混合過程におけるエントロピー変化の計算方法について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第7回 | 熱力学７：エントロピーの微視的解釈と自由エネルギー | 【事前学習】ボルツマンエントロピーと自由エネルギーについて調べる。 【事後学習】ボルツマンエントロピー、ヘルムホルツとギブスの自由エネルギーについて復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第8回 | 電磁気学1：電気力線とガウスの法則 | 【事前学習】電気力線とガウスの法則について調べる。 【事後学習】簡単な電荷分布と電気力線の関係、ガウスの法則の使い方について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第9回 | 電磁気学2：電位と電位差、等電位面、導体と静電場 | 【事前学習】電位と電位差、等電位面、導体について調べる。 【事後学習】電場と電位の関係、等電位面、導体内部における電場と電位について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第10回 | 電磁気学3：コンデンサーとRC直流回路 | 【事前学習】コンデンサー、電気容量、誘電体、静電エネルギーについて調べる。 【事後学習】コンデンサーの働きと電気容量、誘電体中におけるガウスの法則、コンデンサーを含む回路（RC直流回路）について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第11回 | 電磁気学4：電流と磁場、ビオ・サバールの法則、アンペールの法則 | 【事前学習】電流と磁場、ビオ=サバールの法則、アンペールの法則について調べる。 【事後学習】磁場と磁束密度、ビオ=サバールの法則とアンペールの法則の使い方について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第12回 | 電磁気学5：磁場と特殊相対性理論 | 【事前学習】ローレンツ力と特殊相対性理論について調べる。（ 【事後学習】ローレンツ力と特殊相対性理論について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第13回 | 電磁気学6：電磁誘導、E-H対応とE-B対応、コイルを含む直流回路 | 【事前学習】電磁誘導、電場と電束密度、磁場と磁束密度、コイルについて復習する。 【事後学習】電磁誘導、「E-H対応」と「E-B対応」の関係、コイルを含む直流流回路の解法について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第14回 | 電磁気学7：複素数を用いた交流回路の解析法 | 【事前学習】直流と交流、複素数平面、複素数の絶対値と位相、複素数の掛け算について復習する。 【事後学習】複素数を用いた交流回路の解析法について復習する。 | 事前学習・事後学習それぞれ120分 |
| 第15回 | 平常試験およびその解説 | 【事前学習】 ここまでの学習を振り返り、理解の浅い部分について、講義ノートを読み直し、問題演習を行うなどして、理解を深める。 【事後学習】 この講義で学んだ内容を総まとめし、専門課程の学修に備える。 | 事前学習180分・事後学習60分 |
その他
| 教科書 |
原康夫 『物理学基礎』 学術図書 2021年 第5版
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート（30%）と平常試験（70%）の結果で評価する。 |
| 質問への対応 | 随時。 オフィスアワー：火曜日 午後０時１５分～午後１時１５分 その他おもに、月・火・木・金曜日に質問を受け付けます。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：船橋校舎 1号館4階 141B室 メールアドレス：sako.tokuei@nihon-u.ac.jp TEL：047-469-5260 |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 12:15 ～ 13:15 1号館4階141B室
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| 学生への メッセージ |
しっかり勉強しましょう。また図書館の関連書籍を有効に活用しましょう。 |