高校物理の単元一覧

物体の運動とエネルギー

物理量の測定と扱い方

• 国際単位系（SI）と単位・接頭語
• 有効数字と計算
• 測定値の誤差とデータの扱い

運動の表し方

• 位置・変位・距離
• 速さと速度（平均の速度・瞬間の速度）
• 等速直線運動と x-t グラフ
• 速度の合成と相対速度（直線上）

直線運動の加速度

• 加速度の定義
• v-t グラフの読み方（傾き＝加速度、面積＝変位）
• 等加速度直線運動の3公式
• 等加速度直線運動の問題演習（追いつく・止まる・折り返し）

様々な力

• 力とは（力の3要素・矢印表示・単位N）
• 重力と質量・重さ
• 弾性力とフックの法則
• 垂直抗力・張力
• 摩擦力（静止摩擦力・動摩擦力）
• 液体・気体から受ける力（圧力・水圧・大気圧・浮力）

力のつり合い

• 力の合成（平行四辺形の法則）
• 力の分解（成分）
• 力のつり合い（1質点・糸・斜面）

運動の法則

• 慣性の法則（運動の第1法則）
• 運動方程式（運動の第2法則 ma=F）
• 作用・反作用の法則（運動の第3法則）
• 運動方程式の利用（斜面・滑車・連結物体）
• 摩擦のある面上の運動
• 空気抵抗を受ける運動と終端速度

物体の落下運動

• 自由落下
• 鉛直投げ下ろし
• 鉛直投げ上げ（最高点・戻ってくる時間）

運動エネルギーと位置エネルギー

• 仕事（W=Fx cosθ）と仕事の原理
• 仕事率
• 運動エネルギー
• 仕事と運動エネルギーの関係
• 重力による位置エネルギー
• 弾性力による位置エネルギー

力学的エネルギーの保存

• 力学的エネルギー保存則（重力・弾性力）
• 保存力と非保存力・摩擦がある場合のエネルギー

様々な物理現象とエネルギーの利用

波の性質

• 波とは（媒質・波源・パルス波と連続波）
• 横波と縦波・疎密波
• 波の要素（振幅・波長・周期・振動数）
• 波の速さ（v=fλ）と波形グラフ（y-x, y-t）
• 縦波の表し方（横波表示）
• 波の重ね合わせの原理・波の独立性
• 定常波（定在波）
• 波の反射（自由端・固定端）

音と振動

• 音波の性質（音の速さ・三要素）
• 音の波形（オシロスコープ・音色）
• うなり
• 弦の振動（固有振動・基本振動・倍振動）
• 気柱の振動（閉管・開管）と気柱の共鳴
• 共振・共鳴（音さ）

熱と温度

• 熱運動と温度（絶対温度・セルシウス温度）
• 熱平衡
• 熱量・熱容量・比熱
• 熱量の保存（熱量計・混合の温度）
• 物質の三態と潜熱（融解熱・蒸発熱）・熱膨張

熱の利用

• 熱と仕事・内部エネルギー
• 熱力学第1法則（物理基礎では定性的／ΔU=Q+W）
• 熱機関と熱効率
• 不可逆変化

物質と電気抵抗

• 静電気と電荷（帯電・原子の構造）
• 電流・電圧・電気抵抗とオームの法則
• 抵抗率（長さ・断面積と電気抵抗）
• 抵抗の直列接続・並列接続（合成抵抗）
• 直流回路の電流・電圧の求め方
• 電力・電力量・ジュール熱
• 導体・不導体（絶縁体）・半導体

電気の利用

• 磁石と磁場（磁力線）・電流がつくる磁場
• 電流が磁場から受ける力（モーター）
• 電磁誘導と発電（発電機）
• 交流（周波数・実効値）と送電・変圧器
• 電磁波の利用（電波・赤外線・X線など）

ネルギーとその利用

• ネルギーの変換と保存・発電方法（火力・水力・原子力・再エネ）
• 原子力とその課題（核分裂・放射線の種類と性質）

物理学が拓く世界

• 物理学の成果と科学技術（身近な技術・社会との関わり）

様々な運動

曲線運動の速度と加速度

• 平面運動の位置・速度・加速度（ベクトル表示）
• 速度の合成・分解と相対速度（平面）

放物運動

• 水平投射
• 斜方投射の基本（初速度の成分分解）
• 斜方投射の最高点・滞空時間・水平到達距離（射程）
• 最大射程と投射角（45°）
• 空気抵抗を受ける運動（落下・終端速度）

剛体のつり合い

• 力のモーメント
• 剛体にはたらく力の合力と作用点
• 偶力
• 剛体のつり合いの条件（力のつり合い＋モーメントのつり合い）
• 重心（質量中心）
• 剛体のつり合いの応用（はしご・棒・立てかけ・転倒条件）

運動量と力積

• 運動量と力積
• 運動量と力積の関係（F-tグラフの面積）

運動量の保存

• 運動量保存則（内力と外力）
• 分裂と合体

衝突と力学的エネルギー

• 衝突（弾性衝突・非弾性衝突・完全非弾性衝突）
• 衝突による力学的エネルギーの損失
• 床・壁との衝突（はね返り）
• 平面内の衝突（二次元衝突）

円運動

• 弧度法と角速度
• 等速円運動（周期・回転数・速さと角速度）
• 向心加速度と向心力
• 円運動の運動方程式の応用（円錐振り子・カーブ・鉛直面内の円運動）
• 慣性力と遠心力

単振動

• 単振動の変位・速度・加速度（等速円運動の正射影）
• 復元力と単振動の運動方程式
• ばね振り子（水平・鉛直）
• 単振り子
• 単振動のエネルギー

惑星の運動

• プラーの法則（第1・第2・第3）

万有引力

• 万有引力の法則
• 重力と万有引力の関係（地球上の重力加速度）
• 万有引力による位置エネルギー
• 人工衛星・宇宙速度（第一・第二宇宙速度）

気体分子の運動と圧力

• 気体の法則（ボイル・シャルルの法則・理想気体の状態方程式）
• 気体分子運動論（圧力の導出）
• 分子の平均運動エネルギーと絶対温度

気体の内部エネルギー

• 気体の内部エネルギー（単原子分子 3/2 nRT・二原子分子）

気体の状態変化

• 熱力学第1法則（気体）
• 定積変化・定圧変化・等温変化
• 断熱変化（ポアソンの式は参考）
• ル比熱と定積・定圧（マイヤーの関係）
• 熱機関のサイクルと熱効率
• 熱力学第2法則・不可逆変化

波

波の伝わり方とその表し方

• 波の基本量と波の式の復習（横波・縦波・v=fλ）
• 正弦波の式
• 位相と位相差
• 重ね合わせの原理と定常波
• 波の反射（自由端・固定端）

波の干渉と回折

• イヘンスの原理
• 反射の法則・屈折の法則（屈折率）
• 波の干渉（2波源・強め合い弱め合いの条件）
• 波の回折

音の干渉と回折

• 音の干渉と回折
• うなり（音）
• 弦の振動・気柱の振動・共鳴

音のドップラー効果

• ップラー効果（音源が動く場合）
• ップラー効果（観測者が動く場合）
• ップラー効果（音源と観測者が動く・反射板・風）

光の伝わり方

• 光の速さと光は電磁波
• 光の反射・屈折と屈折率
• 全反射
• 光の分散・散乱・偏光
• ンズ（凸レンズ・凹レンズ・写像公式）
• 球面鏡・平面鏡

光の回折と干渉

• 光の回折と干渉の基礎（光路差・位相）
• ングの実験（二重スリット）
• 回折格子
• 薄膜干渉・くさび形干渉・ニュートンリング

電気と磁気

電荷と電界

• 電気量保存・クーロンの法則
• 電界（電場）と電気力線
• 点電荷のまわりの電界・電界の重ね合わせ
• 一様な電界中の荷電粒子の運動

電界と電位

• 電位と電位差
• 点電荷のまわりの電位・静電気力による位置エネルギー
• 等電位面と電界の関係
• 導体と静電誘導・静電遮蔽・接地
• 不導体と誘電分極

電気容量

• ンデンサーと電気容量（平行板コンデンサー）
• 誘電体を入れたコンデンサー
• ンデンサーの静電エネルギー
• ンデンサーの接続（直列・並列）
• ンデンサーを含む回路（充電・放電・スイッチ切替）

電気回路

• 直流回路の復習（オームの法則・合成抵抗）
• ルヒホッフの法則
• 電池の起電力と内部抵抗
• イートストンブリッジ・電流計と電圧計の測定範囲拡大
• 非直線抵抗（電球・ダイオード）と半導体

電流による磁界

• 磁石と磁界・磁力線
• 直線電流・円形電流・ソレノイドがつくる磁界

電流が磁界から受ける力

• 電流が磁界から受ける力（電磁力）
• 平行電流が及ぼし合う力
• ーレンツ力と荷電粒子の運動（円運動・らせん運動）
• ール効果

電磁誘導

• 電磁誘導（磁束・ファラデーの法則・レンツの法則）
• 磁場中を動く導体棒の誘導起電力（v×B）
• 自己誘導・相互誘導
• 交流の発生（コイルの回転）と実効値
• 交流回路（R・L・C、リアクタンス、インピーダンス）
• 共振回路・振動回路（LC回路）
• 交流の電力・変圧器・送電

電磁波

• 電磁波の発生と性質
• 電磁波の種類と波長・利用

原子

電子と光（まとめ）

• 陰極線と電子の発見・電気素量
• 電子の比電荷

粒子性と波動性

• 光電効果
• 光子（光量子）とプランク定数
• X線の発生と波長（連続X線・特性X線）・ブラッグ反射
• ンプトン効果
• 物質波（ド・ブロイ波）と電子線の回折・干渉

原子とスペクトル

• 原子模型（ラザフォード・ボーア）
• ーアの量子条件と水素原子のエネルギー準位
• 水素原子のスペクトルとスペクトル系列

原子核

• 原子核の構成（陽子・中性子・同位体）
• 放射線の種類と性質（α線・β線・γ線）
• 放射性崩壊と半減期
• 核反応（核反応式・質量数と電荷の保存）
• 質量欠損と結合エネルギー（E=mc²）
• 核分裂と核融合

素粒子

• 素粒子（クォーク・レプトン）と基本的な力

物理学が築く未来（まとめ）

• 物理学の成果と未来（科学技術・宇宙・半導体など）