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授業科目名
担当教官
物理学実験
広嶋 綱紀/有元 圭介/津島 逸郎/保坂 桂子/内藤 洋子/峰岸 一典
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
252035 S 2 S 2 前期 III~IV
[概要]
 予め決められた配当表にしたがって、下記実験項目を毎週1項目づつ行う。実施した実験の報告書を翌週に提出してもらう。実験の内容は教科書にある。最初の時間は下記の実験は行わないで、有効数字や誤差の扱い、実験を行う際の注意、報告書の書き方などに関する講義を行う。

 力学、電磁気学、光学、熱学、原子物理学に関する基本的な実験により、物理現象の観察や物理量の測定を行う。実験事実と対比することによって物理法則の理解を深める。また、各種測定機器の使用法、有効数字や誤差の取り扱い、グラフの書き方、報告書の作成に習熟する。
[具体的な達成目標]
(ア)課された題目の実験を遂行することができる。
(イ)実験の目的や方法を把握することができる。
(ウ)実験データを適切に記録することができる。
(エ)必要に応じてグラフや表をかくことができる。
(オ)実験データを正しく処理(計算など)し、結果を導出することができる。
(カ)求めた結果の妥当性を評価(例えば、理科年表の値との比較)できる。
(キ)有効数字、誤差、単位を正確に扱うことができる。
(ク)目的に対応した考察を書くことができる。
[必要知識・準備]
 基礎物理学I、基礎物理学IIを履修終了または履修中程度の予備知識が必要である。各自が行う予定の実験を教科書で予習しておくこと。グラフ用紙、関数電卓(四則演算と三角関数や平方根の計算ができる程度で十分である)を用意すること。
[評価基準]
 評価は主に提出した報告書の内容をもとに行う。報告書は、(1)実験の目的や方法が明確に示されているか、(2)データが整理されて書かれているか、(3)必要に応じてグラフや表が書かれているか、(4)データが正しく処理(計算など)されて結果が出ているか、(5)結果が妥当なものかどうか評価できているか(例えば、文献(理科年表など)の値との比較など)、(6)有効数字、誤差、単位が正確に扱われているか、(7)考察が書けているか、といった事柄を見て評価する。実験態度や担当者との質疑応答の内容も評価する。
[教科書]
  1. ISBN:4782703104,
    (高橋重雄編「基礎物理学実験」、三共出版)
[参考書]
  1. ISBN:4621030337,
    (国立天文台編「理科年表」、丸善)
[講義項目]
 1.重力加速度の測定         21.オシロスコープの使用法とその応用
 2.ずれ弾性率(剛性率)の測定    22.トランジスターの特性
 3.ヤング率の測定          23.プランク定数の測定
 4.スプリングバランス        24.ガイガー計数管による放射線の測定
 5.メルデの実験
 6.クントの実験        以上24項目のうち各人14項目程度を行う。
 7.気圧計
 8.液体の粘性
 9.固体の比熱
10.液体の比熱
11.線膨張率の測定
12.熱の仕事当量
13.レンズの焦点距離の測定
14.屈折率の測定
15.回折格子
16.ニュートン環
17.空気中および水中における光速度の測定
18.強磁性体の磁化特性
19.電気抵抗の温度係数
20.熱起電カの測定
[教育方法]
 はじめの2週で項目「実験精度と誤差」を行う。全員の共同実験により多数のサンプルの度数分布を作成し、求めた誤差を理論値と比較する.これにより誤差の概念を体験的に理解する.関数電卓の統計計算機能と回帰計算機能の検証も行う.次週からは、予め決められた配当表にしたがって2名または1名で、上記実験項目を毎週1項目づつ行う。実施した実験の報告書を翌週までに提出する。実験の内容は教科書にあるので、事前に予習しておくこと。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
本科目は電気電子システム工学科の掲げる学習・教育目標「C-1:数学,物理学などの自然科学の基礎学力を養う」に対応する。
[その他]
(未登録)