物理学実験<Bクラス>(工学域・機械系学類)

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
物理学実験<Bクラス>(工学域・機械系学類)
General Physics Lab
A600330002 2 1 前期授業 理系基礎科目 FLPHY1933-J3 金4,金5 B3-物理学実験室 譚 ゴオン・他

オフィスアワー

火曜日午後15:00-16:30、B3棟 553室

授業目標

以下の4項目を習得することを目標とする。

(1) 基本的な物理現象や法則を理解する。
(2) 実験装置や実験技術を習得する。
(3) 実験データを適切に実験ノートに記録し、データの扱い方や誤差の計算を身につける。
(4) 形式の整った実験レポートが書けるとともに、自分の考えをまとめる能力を身につける。

教科書

「物理学実験(第6版)」 大阪府立大学 総合教育研究機構 物理学グループ編 (学術図書出版社)

参考書

物理学実験および物理学に関する教科書全般
理科年表(国立天文台編)丸善株式会社

授業時間外の学習(準備学習等について)

次回の実験内容は必ず予告しているので、必ず該当箇所の実験について予習をすること。
どのような装置を使って、何を測定するか、目的が何なのか、どのような段取りで実験をしていくかを事前に理解しておくこと。
予習は当日の実験をスムーズに進めるため必須である。
実験後は必ず期限内にレポートを提出して下さい。
レポートは、A4サイズ用紙に記載し、左上一箇所をホッチキスでとめて提出して下さい。
手書き原本のレポートを受理する。

授業の概要

物理学の理論は、実験によってその妥当性が検証されなければなりません。実験や観察で得られた結果を定量的に記述しその法則性を数学を用いて矛盾なく説明する。また、その法則性を一般化して、新たな理論を生み出す源泉となる。このように、物理学の発展は実験なくしてはあり得なかったといえる。この物理学実験では、理論から得られた予測(仮説)を実験を通じて定量的に検証するという、物理学の論理体系を自ら体験してもらう。これにより、自然科学の法則をより深く理解してもらうとともに、物理学現象そのものに興味をもってもらうことを目指す。


1.最初に、金属棒の密度の測定の実験を各人が行う。得られた実験結果より有効数字の扱い方、最小2乗誤差など、実験で必要となる誤差論、実験データ処理方法に注意してレポートを作成する。データ処理法の演習、科学系のレポートの書き方を説明する講義を行う。これは物理学実験を行うために必要な基礎的事項である。

2.力学、光学、電気の各分野から一つのテーマの実験を行う。実験後、当該実験のレポートを期限内に提出する。必要に応じてレポートの作成法などについての指導も行う。

授業計画

第1回 物理学実験のシラバス説明などのガイダンスを行うので、B3棟、2階、202講義室へ必ず集合すること。レポートの書き方、有効数字の取扱の仕方(計算)、具体的な成績評価、実験の日程等について解説を行う。毎回、教科書、背表紙が閉じたノート(B5サイズ又はA4サイズ)、関数電卓、黒色ボールペンを持参する。実験ノートは、黒色ボールペンで書いて下さい。ルーズリーフ、レポート用紙での受講は認めない。レポートとは別に実験ノートを確認するので(全実験終了後)、丁寧に実験データを記録すること。また、実験室における飲食、携帯電話・スマートフォンの使用は厳禁とする。 準備学習等 教科書p.1-18を読んでおいてください。
第2回 金属棒の密度の測定(前半)
グループに分けて行います。
前半のグループの学生はB3棟4階、物理学実験室に集合して下さい。
準備学習等 教科書p.19-23を読んでおいてください。
第3回 金属棒の密度の測定(後半)
グループに分けて行います。
後半のグループの学生はB3棟4階、物理学実験室に集合して下さい。
準備学習等 教科書p.19-23を読んでおいてください。
第4回 「金属棒の密度の測定」に関するレポートを作成し必ず当日に持参して下さい。
B3棟、2階、202講義室にて、レポートの書き方について解説を行う。赤色のボールペンを持参して下さい。
準備学習等 自己添削をもとに、データの取り扱い方(誤差の計算)、図・表および考察の書き方など、レポート作成形式について習得し、次回の実験レポートに生かせるように努めて下さい。
第5回 第5回以降は、力学、光学、電気に関する実験を班に分かれてローテンションして実施する。第14回、第15回は、欠席者のための実験予備日とする。 準備学習等 事前に自分の行う実験に関する教科書の該当箇所を読み、実験の目的を把握し、実験の背景となる理論・原理をできるだけ理解しておいて下さい。実験実施日前までに、実験の目的と、実験結果を解析するために必要な最低限の理論式を実験ノートに記載して下さい。
また、どのような装置を用いるのかについても、できるかぎり把握しておいてください。
各実験に対して、実験レポートを作成し、次回の授業時に提出する。

成績評価

原則として全実験に参加し指定されたレポートを提出して下さい。出席(授業態度)・レポート(オンライン課題を含む)評価60%以上で合格とする。

原則として全実験に出席し指定されたレポートを提出して下さい。休んだ場合は、実験予備日に実験を行う。万一、他人の実験及び解析データを写してレポートを提出していることが発覚した場合は、データを提供した人ならびにデータの提供を受けた人の両者ともその時点で不合格とする。

備考(実務経験の活用を含む)

○新型感染症における授業の進め方について
当日、自宅で検温をして頂き37.5℃以上の場合、登学しないで下さい。
手を洗浄するためのアルコールは、教室前に設置されています。
授業は、基本は対面式で実施しますが、新型感染症の状況に応じて人数を減らして実験を行います。

○授業に持参するもの
教科書、ノート(実験ノートとして使います。必ず背表紙が綴じたノート(B5又はA4サイズ)をもって来て下さい。レポート用紙やルーズリーフでの記録は一切認めません。実験ノートは実験終了時にチェックします)
筆記具、関数電卓。

○実験ノートについて
計測された生のデータを必ずノートに記載します。測定データだけではなく、テキストでは十分に記載されていない実験方法の要点や気づいたことも必ずノートに記録しておきます.従って,実験ノートを見れば、その日に行った実験の内容から実験結果までわかるようにしておきます.ノートに記載されてないことは実験をしていないと見なします。(実際に実験をしたことの証拠となります)担当教員が随時ノートをチェックします。なお、指導教員から具体的な指示があった場合は必ずそれに従ってください。