Web Syllabus(講義概要)
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基礎物理学実験
英文名Experiments in Basic Physics
科目概要化学科 1年 2群科目 必修 1単位 前期 30 コマ 実習
生物科学科 1年 2群科目 必修 1単位 前期 30 コマ 実習
科目責任者小寺 義男
担当者大石 正道今野 智之
備考科目ナンバリング:SB203-Ph13

教員免許取得のための必修科目

科目教科に関する専門的事項(中・高 理科)
施行規則に定める科目区分
  • 物理学実験(「コンピュータ活用を含む。」)

授業の目的

多様な自然現象や生命現象を解明するための物理学の基礎知識と実験技術を修得する。また、実験結果にもとづく科学的考察の進め方を身につける。

DPとの関連

SG1SG2SP1

教育内容

電磁気学、熱力学、原子物理学等の分野の実験の中から5 テーマについて、2 名ずつのグループで実験する。実験手引書にもとづき装置を設定し、観察および測定結果を整理・分析する。結果に考察を加えて結論を導き、レポートにまとめる。

教育方法

基礎的な物理実験を通して実験手法を学ぶとともに、観測したデータを理解するのに必要な物理学の知識を習得する。

授業内容

項目内容担当者
1回~ 12回比熱容量の測定。
データの解析解析法、レポートの書き方の習得
電流による発熱から、電気エネルギーの熱への変換を測定し、物質の比熱容量を求める。
また、この実験を通してデータの解析方法(表・グラフの描き方、有効数字、測定誤差の取り扱い、最初二乗誤差等)ならびにレポートの書き方の習得を行う。
小寺 義男
大石 正道
今野 智之
13 回~ 18 回電子の比電荷真空中で荷電粒子の軌道が磁場によって曲げられることから、電子の比電荷(電気量/質量)を求める。小寺 義男
大石 正道
今野 智之
19 回~ 24 回光の回折と分散He-Ne レーザーを光源とし、光の回折・分散の実験を行い、光が波の性質を持つことを学ぶ。また、レーザー光の特徴・原理についての知識を深める。小寺 義男
大石 正道
今野 智之
25 回~ 30 回デジタルオシロスコープオシロスコープの使い方を習得し、身近にある光源の光強度の時間変化の測定を行って、周波数の概念などを理解する。小寺 義男
大石 正道
今野 智之
1回~ 12回
項目
比熱容量の測定。
データの解析解析法、レポートの書き方の習得
内容
電流による発熱から、電気エネルギーの熱への変換を測定し、物質の比熱容量を求める。
また、この実験を通してデータの解析方法(表・グラフの描き方、有効数字、測定誤差の取り扱い、最初二乗誤差等)ならびにレポートの書き方の習得を行う。
担当者
小寺 義男
大石 正道
今野 智之
13 回~ 18 回
項目
電子の比電荷
内容
真空中で荷電粒子の軌道が磁場によって曲げられることから、電子の比電荷(電気量/質量)を求める。
担当者
小寺 義男
大石 正道
今野 智之
19 回~ 24 回
項目
光の回折と分散
内容
He-Ne レーザーを光源とし、光の回折・分散の実験を行い、光が波の性質を持つことを学ぶ。また、レーザー光の特徴・原理についての知識を深める。
担当者
小寺 義男
大石 正道
今野 智之
25 回~ 30 回
項目
デジタルオシロスコープ
内容
オシロスコープの使い方を習得し、身近にある光源の光強度の時間変化の測定を行って、周波数の概念などを理解する。
担当者
小寺 義男
大石 正道
今野 智之

到達目標

測定機器の使用法及び物理現象の観測方法を学ぶとともに、どのようにして実験結果を解析すればよいか、解析結果から結論を理論的に導きだすにはどうすればよいかを体得する。

評価基準

レポート(80%)、実験ノート、実験への積極的な参加等(20%)を評価の対象とする。
遅刻は本人だけでなく実験グループ全員に迷惑をかけるため大幅な減点の対象とする。全ての実験テーマを実施すること。
体調不良、忌引き等でやむなく欠席する場合は事前に担当者に連絡し、理由書を提出すること。
科学的・論理的かつオリジナルな考察を高く評価する。

準備学習(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:1テーマあたり 2時間】
予習:物理学について幅広い好奇心を持つこと。また、次回にどの様な作業を行うかを予習し、作業手順を考えておくこと。
復習:行った課題について、結果を整理して考察・結論を加えてレポートとしてまとめる。自分で調査を行った内容をまとめて、結果の評価に対する参考とすることも奨励する。

実務経験のある教員情報

該当なし

関連科目

(なし)

その他

各学生のレポートについて、その形式、各項目の記載事項,結果のまとめ方,表・グラフの書き方、考察内容について個別にコメントする。
実験ノート(A4、実験専用として記名すること。ルーズリーフは不可)、方眼紙(A4)、レポート用紙(A4)、関数電卓を各自用意すること。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書テキストを初回に配布する。
参考書(なし)
教科書
署名
テキストを初回に配布する。
著者・編者
発行所
参考書
署名
(なし)
著者・編者
発行所