開講年度2017
科目名物理学実習 A
科目ナンバー
開講種別春学期
対象学年1年
担当者清 忠師
有馬 義康
香川 雅子
単位数2
曜日・時限春学期 月曜日 3時限
春学期 月曜日 4時限
春学期 月曜日 5時限
キャンパス日進キャンパス
実務経験のある教員による授業科目


テーマ
基礎的な物理現象についての実験
授業の概要
 自然科学の基礎である物理学は、実験によってその正しさが確かめられてきました。このため、基礎的な物理現象について実験を行うことは、自然科学の基礎を身につける最良の方法です。
 講義科目と異なり、各自が主体的に取り組むことが必要なうえに指導する教員がすぐ近くで見守っていますから、確実に必要な知識・技能を身につけることができます。
 この科目で習得する知識は、秋学期の「物理学Ⅰ・Ⅱ(必修科目)」で必要になります。物理学の知識が不足している人は、積極的に受講しましょう。
授業の到達
目標
 予習の仕方、機器の正しい使い方、実験ノ-トの書き方、図表の書き方、レポ-トの書き方などの学習を通して、科学的な思考方法を身につけるだけでなく、社会でも必要とされる、準備・実施・報告の能力を養うことを目標としています。
授業計画
回数授業スケジュール授業時間外学修・時間(分)
1ガイダンス、基礎の基礎(Ⅰ)、誤差と有効数字(Ⅰ)SI単位系、速さと速度、質量と重さ、運動方程式、作用と反作用、仕事とエネルギー、電荷と電流
有効数字、真値、最確値、誤差、残差、相対誤差、確率誤差
2基礎の基礎(Ⅱ)、誤差と有効数字(Ⅱ)電場と電位差、オームの法則、コンデンサー、直流と交流、振幅、周期、振動数、波長、位相速度、絶対温度
確率誤差の計算方法(直接測定、間接測定)、測定値の表記方法、最小二乗法
3図表の書き方、ノギスとマイクロメーターの使い方、測定と誤差計算指数と対数、図表の決まりと見易くする工夫、対数グラフ、応力、ひずみ、弾性定数、空気の抵抗を受けて進むボールの運動、自由落下
ノギスとマイクロメーターの操作法と目盛りの読み方、測定と誤差計算
4(4回から15回は、下記の各題目を2週にわたって実施。1週目に実験、2週目にレポート作成。
[たわみによるYoung率の測定]
光てこ、応力、ひずみ、弾性定数、誤差計算
5レポート作成、次の実験題目の予習
6[コンピューターを用いた固体の比熱測定]熱容量、比熱、温度差と温度変化、相対誤差、有効数字、コンピューターによる自動計測、ネットワークを利用したプリンターの共有
7レポート作成、次の実験題目の予習
8[顕微鏡観察とコンピューターを用いた画像処理]レンズの役割、作動距離、開口数、解像度、コントラスト、検鏡手順、微分干渉法、文書への画像の取り込みと加工、ネットワークを利用したプリンターの共有
9レポート作成、次の実験題目の予習
10[レーザー光の回折と干渉]回折(単スリット、回折格子)、レーザー光の特性(単色、高強度、高可干渉性)、最小二乗法
11レポート作成、次の実験題目の予習
12[ブラウン管オシロスコープ]動作原理(ローレンツ力)、使い方(周期と振幅、波形比較、リサジュー図形)、整流平滑回路の仕組み(ダイオード、コンデンサー、抵抗)
13レポート作成、次の実験題目の予習
14[超音波の特性]超音波の性質、縦波と横波の違い、オシロスコープによる波形の観測と速さ測定、弾性波の速さと弾性定数の関係
15レポート作成、発表練習
    
16初回から3回目までは、1401教室で実施する(白衣不要)。4回目以降は、4402教室で、上記の各実験題目について2人1組で実習を行う(白衣と名札を着用。名札は、4402教室内のカウンターに準備されている。)。初回から3回目までは復習(約60分)を行い、不明な点は教員に質問すること。
4回目以降の実験実施に当たっては予習を十分に行い(約60分)、調べても不明な点がある場合には教員に質問すること。
評価方法・基
準(評価割合)
 実験ノ-ト(30%)、レポ-ト(70%)と実験態度(プラスα)により評価する。
 欠席やレポート不合格が1つでもあれば単位は認められない。このため、正当な理由がある欠席については補講を行う。
 提出期限を過ぎたレポートや、著しく不備なレポートは受け取らないので、十分に注意すること。
テキスト
書名著者出版社価格ISBNコード備考
1.『物理実験書2017』愛知学院大学物理学教室無償配布予定
参考書
  ・
参考資料
書名著者出版社価格ISBNコード備考
1.4402教室に隣接した物理学研究室内に参考書・参考資料の書架が有ります。貸し出しも可能です。
参考URL
1.清 忠師清 忠師のホームページ
質疑応答
 質問は常時受け付けますので、4号館4階の物理学研究室に来てください。参照ホームページにメールアドレスが記載されていますので、欠席などの緊急の連絡に利用してください。
備考
 受講希望の場合には、必ず初回のガイダンスから出席すること。
 実験ノートは、A4版の方眼罫線タイプです。3号館の丸善書店に用意してあるので、初回のガイダンスまでに購入して持参すること。
 各実験題目について必ず予習を行い、必要となるグラフ用紙や関数電卓を持参すること。
 実験で使う機材は、汎用性が高い反面で安全装置が欠如しています。不明なことがあれば、勝手に判断せずにすぐに教員に相談すること。
 無断欠席すれば共同実験者に迷惑がかかるので、欠席する場合には極力事前に連絡すること。
 
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更新日付2017/02/15 10:09:33