物理学の最大の目的は、「多様な自然現象がわずかな法則に従っている」こと、ヒトが自然を「法則をもとに統一的に理解できること」を、学ぶことにあります。高校で学ぶ物理が、個々の現象を個別の知識の集まりとして学習する中学理科と大きく異なるのがこの点であり、また初学者にとってのつまずきの石にもなりえます。理数研の物理は、そのような「物理法則による自然観」を無理なく理解できるように構成されています。理解が進むにつれ、物理学の緻密な論理構成に少なからず驚きを伴った興味を抱くでしょう。その積極的な自然への問いかけが、物理学への理解をより深めていき、言うまでもなく大学合格への道にもつながっています。


P2

主に高校2年生を対象とした講座です。高校物理の単元のうち、力学、熱力学、波動の全範囲と電磁気学の電気分野を扱います。

  • 力学:力学こそが古典物理の中核です。多様で複雑な物体の運動が、たった一つの法則から説明されうることを、適切な例題を用いて学習します。それを通して、一般に物理法則とはどういうものかを理解していきます。
  • 熱力学:力学分野で学習した「エネルギー」という概念がより広い汎用性があることを、熱現象を通して学習します。身近なエンジンの作動原理にもつながっていきます。
  • 波動:この単元は中学理科的な現象論なのですが、波動現象を表現するのに高校数学で扱う三角関数が必要となります。作図による定性的理解と、数式による定量的理解の両方をバランスよく扱った授業を行います。
  • 電気:電磁気現象を理解するうえで最も重要な基本概念である「場の概念」を重点的に扱います。そのうえで、電気の基本法則から得られた知見が回路やコンデンサーなど、この電気社会でどのように応用されているのかを学習します。

P3

《P2》を履修済みの人、およびそれと同等の理解がある人を対象の授業を行います。高校物理の全単元を扱います。P2で会得された基礎力を前提により複雑な現象を扱い、それが大学入試問題でどのように問われているかの問題演習を行います。

  • 力学:P2で扱った内容を復習、確認しながら,重心系と換算質量、単振動の一般解など大学で扱う内容まで一部取り込んだ、高度な力学を講義します。
  • 熱力学:熱力学の基礎を確認した上で、カルノーサイクル、熱力学第2法則など大学での熱力学への橋渡しとなる内容まで学習します。
  • 電磁気:最初にP2で学習した電気分野、特に電場の概念の確認のもと、大学入試レベルの演習を行います。その後、未履修の磁気分野の基本法則を学習し、それが交流発電など現代の電気工学にどのように用いられているかを学びます。
  • 波動:波動現象の基本を理解していることを前提とした問題演習を行います。
  • 原子:高校物理の原子分野は大きく2つの範囲からなり、まず量子力学の入り口となる波動性と粒子性の二面性を、具体的な量子現象の理解を通して学習します。その後、現代の原子核時代のなかで、核反応や放射線がどのような基本法則をもとに成り立っているかを講義します。