第 2 学 年  生体現象の物理学(物理)
前 期 計 画 表

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教科の特徴
2年次では、歯科医学の基礎科目である解剖学、生理学、生化学、病理学、微生物学、薬理学、歯科理工学などの講義がはじまります。本学のディプロマ・ポリシー、カリキュラム・ポリシーにあるように、歯科医学専門科目を統合的に理解するためには、1年次に学んだ物理学、化学、生物学の知識が役に立ちます。特にこの講義では、物理が専門・基礎科目につながる部分を学びます。具体的には、エックス線などの電磁波を理解するために「波動」を、生体内のエネルギーの移動と代謝を理解するために「熱力学」を、歯科材料に力を加えたときの変形を理解するために「弾性体」を学びます。

1.一般目標(GIO:General Instructional Objective)
専門科目を学ぶうえで講義内容の習得を容易にするために、電磁波、熱力学、弾性体を統合的に理解する。

2.行動目標(SBOs:Specific Behavioral Objectives)
1)波について概説できる。
2)回折、干渉、屈折を説明できる。
3)電磁波を説明できる。
4)温度と熱の違いを説明できる。
5)熱平衡、状態量を説明できる。
6)熱量の単位を説明できる。
7)理想気体の状態方程式を説明できる。 
8)気体分子の運動と温度の関係を説明できる。
9)単原子分子理想気体の内部エネルギーを説明できる。
10)熱力学第一法則を現実の現象に適用できる。
11)気体がされる仕事を説明できる。
12)様々な変化での気体の比熱の違いを説明できる。
13)熱力学の第2法則を説明できる。
14)エントロピーを概説できる。
15)エントロピー増大の原理を説明できる。
16)サイクル(熱機関)が動く過程を説明できる。
17)ギブズの自由エネルギーの性質を説明できる。
18)共役を説明できる。
19)弾性を説明できる。
20)外力と鋼線の長さの変化の関係を説明できる。
21)応力・ひずみと弾性率(ヤング率)の関係を説明できる。
22)応力ひずみ曲線を説明できる。
23)歯科材料と歯牙の機械的性質を列挙できる。

3.方略(LS:Learning Strategy)
1)講義
2)演示実験
3)ディスカッション

4.評価(Evaluation)(形成的評価・総括的評価)
1)期末試験(総括的評価95%)
 講義内容の理解度を多肢選択式試験、記述試験で評価する。
2)その他(総括的評価5%)
 講義時間内に提示した練習問題の解答、課題、講義への質問を提出する。

準備学習
事前学修: 前回の講義内容をノート1ページ程度にまとめておくこと。
事後学修: 各回の講義内容を振り返り、内容に関する質問を月1回以上提出すること。


教科書
指定しない


参考図書
原康夫 著:増補版 物理学入門、学術図書出版
朝永振一郎 著:物理学とは何だろうか(上、下)、岩波新書
赤間松太郎 著:医歯系の物理学、東京教学社
小田 豊 編著:新編 歯科理工学

オフィスアワー
講義当日の昼休みと放課後
講義室、教員室



総授業コマ数
15コマ

出席について

   担当者  『 * 』は実務経験教員を示す
 池上 健司 准教授

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月日 時限 コア・カリキュラム 方略(LS)場所 担当者
(その他の)SBOs
内容項目
1 4/12 2 C-1-2)-②
振動と波動現象の特徴及び光と音の基本的性質を説明できる。
 
講義
演示実験
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
1)波について概説できる。 
0.イントロダクション
1.波動
 1)波とは
2 4/19 2 C-1-2)-②
振動と波動現象の特徴及び光と音の基本的性質を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
2)回折、干渉、屈折を説明できる。 
1.波動
 2)ホイヘンスの原理
 3)回折、干渉、屈折
3 4/26 2 C-1-2)-②
振動と波動現象の特徴及び光と音の基本的性質を説明できる。
C-1-1)-③
物質間及び物質とエネルギーの相互作用を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
3)電磁波を説明できる。
4)温度と熱の違いを説明できる。
5)熱平衡、状態量を説明できる。 
 4)音波
 5)電磁波
2.熱力学
 1)熱と温度
  (1)熱平衡
  (2)セ氏温度、絶対温度
  (3)温度とは何か
  (4)熱と内部エネルギー
4 5/10 2 C-1-1)-③
物質間及び物質とエネルギーの相互作用を説明できる。
C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
6)熱量の単位を説明できる。
7)理想気体の状態方程式を説明できる。  
2.熱力学
 2)熱の移動
  (1)熱伝導
  (2)熱対流
  (3)熱放射
 3)理想気体の状態方程式
  (1)理想気体の状態方程式
5 5/17 2 C-1-1)-③
物質間及び物質とエネルギーの相互作用を説明できる。
C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
8)気体分子の運動と温度の関係を説明できる。
9)単原子分子理想気体の内部エネルギーを説明できる。 
  (2)気体の分子運動論
  (3)内部エネルギー
 4)熱力学の第1法則
  (1)熱力学の第1法則
  (2)気体がされた仕事と、体積-圧力図
6 5/24 2 C-1-1)-③
物質間及び物質とエネルギーの相互作用を説明できる。
C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
10)熱力学第一法則を現実の現象に適用できる。
11)気体がされる仕事を説明できる。
12)様々な変化での気体の比熱の違いを説明できる。 
  (3)定積過程、等温過程、断熱過程
  (4)永久機関(第一種永久機関)
  (5)熱容量、比熱容量(比熱)
7 5/31 2 C-1-1)-③
物質間及び物質とエネルギーの相互作用を説明できる。
C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
13)熱力学の第2法則を説明できる。
14)エントロピーを概説できる。 
 5)熱力学の第2法則
  (1)不可逆過程
  (2)熱力学の第2法則
  (3)エントロピー
8 6/7 2 C-1-1)-③
物質間及び物質とエネルギーの相互作用を説明できる。
C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
15)エントロピー増大の原理を説明できる。
16)サイクル(熱機関)が動く過程を説明できる。 
 6)熱機関
  (1)熱機関の効率
  (2)カルノーの原理
  (3)エントロピー増大の原理
9 6/14 2 C-1-1)-③
物質間及び物質とエネルギーの相互作用を説明できる。
C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
17)ギブズの自由エネルギーの性質を説明できる。 
  (4)冷暖房機
  (5)ギブス自由エネルギー
10 6/21 2 C-1-1)-③
物質間及び物質とエネルギーの相互作用を説明できる。
C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
18)共役を説明できる。 
  (6)共役
11 6/28 2 C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
D-1-②
材料の物理的(力学的性質と熱的性質を含む)、化学的(溶解性を含む)、生物学的(生体活性、副作用を含む)性質とその評価法を説明できる。
 
講義、演習、
演示実験
ディスカッション 
さいかち・第1講義室    池上 健司
19)弾性を説明できる。 
3.外力による物体の変形と、物質ごとの変形しにくさの違い
 1)歯科材料について学ぶこと
 2)弾性
  (1)弾性とは何か
  (2)弾性力と矯正力
  (3)フックの法則とばね定数
12 7/5 2 C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
D-1-②
材料の物理的(力学的性質と熱的性質を含む)、化学的(溶解性を含む)、生物学的(生体活性、副作用を含む)性質とその評価法を説明できる。
 
講義、演習、
演示実験 
さいかち・第1講義室   池上 健司
20)外力と鋼線の長さの変化の関係を説明できる。 
 3)弾性率(ヤング率)
  (1)ばね定数と物体の大きさ
  (2)物体の断面積と弾性力
  (3)応力
13 7/12 2 C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
D-1-②
材料の物理的(力学的性質と熱的性質を含む)、化学的(溶解性を含む)、生物学的(生体活性、副作用を含む)性質とその評価法を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
21)応力・ひずみとヤング率の関係を説明できる。 
  (4)物体の長さと、その変化
  (5)ひずみ
  (6)弾性率(ヤング率)
14 7/19 2 C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
D-1-②
材料の物理的(力学的性質と熱的性質を含む)、化学的(溶解性を含む)、生物学的(生体活性、副作用を含む)性質とその評価法を説明できる。
 
講義
演習 
さいかち・第1講義室   池上 健司
14)応力ひずみ曲線を説明できる。 
 4)応力-ひずみ曲線
  (1)応力-ひずみ曲線とは何か
  (2)比例限、弾性限、耐力、強さ、レジリエンス、靱性
  (3)矯正用ワイヤーに求められる条件
15 9/6 2 C-1-2)-①
生体現象と医療機器の原理における物体の力学的な運動を説明できる。
D-1-②
材料の物理的(力学的性質と熱的性質を含む)、化学的(溶解性を含む)、生物学的(生体活性、副作用を含む)性質とその評価法を説明できる。
 
講義  さいかち・第1講義室   池上 健司
15)歯科材料と歯牙の機械的性質を列挙できる。 
 5)歯科材料と歯牙の機械的性質を表す他の量
  (1)咬合力
  (2)曲げ強さ、剪断強さ、衝撃強さ、硬さ
  (3)疲労強度(疲れ限度、時間強さ)、脆性

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