| 科目名 |
物理学実験 |
| 担当教員 |
百田 佐多生,古沢 浩,前田 敏彦,全 卓樹,堀井 滋 |
| 対象学年 |
2年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
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開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
月３,月４,月５ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
授業の到達目標及びテーマ
基礎的な物理実験の体験を通し、「物理」が日常生活の中で日々、身近に体験する「物事の考え方」であり、「物事の見方」であることを学ぶ。これにより身近な諸事、その対応に関する「物理的な考え方」、「物理的な見方」を自己の力として獲得し、問題解決のために有効活用できる喜びと感動を体験する。
実験毎に課題を設定し、その課題の問題点を明確にするための方式、問題を解決するための筋道、適切な実験手段の選択等につき十分な討論を行う。この検討、実験結果の整理の過程をレポートにまとめる方法を取得する。
＜達成目標＞
1. "物理は難しい"、"物理は公式の寄せ集め"との誤解を払拭し、楽しみ感動できる物理的な考え方を体験的に取得する。
２．力学、熱学、電気回路、波動、コンピュータ実験に関する基礎実験を通して、基礎知識を体感習得する。
授業の概要
１年次と２年次に修得した物理学の４分野「力学」「波動」「熱学」「電磁気学」に関する実験を行い、データと理論値の比較しレポートを作成する。さらにコンピュータ実験により、物理法則の可視化を行う。
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| 授業の詳細2 |
授業計画
●１回から３回 「力学」●（担当：古沢）
1. 重力加速度(等加速度運動): 落下する物体の重力加速度を測定する。
2. 運動方程式： 物体の質量を一定にして物体に加える力を増やしていく時、物体の加速度を測定する。
3. 衝突と綱引き: ２台のカートの衝突と綱引きに作用する相互作用の力を測定する。
●４回から６回 「熱学」●（担当：堀井）
4. 熱電気効果を使った温度計（熱電対）の校正
5. 熱電対を用いた計測実験（金属）
6. 熱電対を用いた計測実験（合金)
●７回から９回 「電気回路」●（担当：成沢、百田）
7. 交流信号の観測: 交流信号を観測し、電気的な振動現象を理解する。
8. コンデンサーの充放電: ＲＣ回路を使ってコンデンサーの充放電現象を観測する。
9. 共振現象: 抵抗・コンデンサー・コイルを組み合わせた回路で、電気的な共振現象を観測する。
●１０回から１２回 「波動」●（担当：前田）
10. 両端を固定した弦に生じる定在波のパターンを測定する。
11. 弦の長さと共鳴振動数の関係を観察し理論値との比較検討を行う。
12. 音波-スピーカから発する音がつくる円筒内での定在波の実験を行う。
●１３回から１５回 「コンピュータ実験」●（担当：全）
13. 物理系の数値シミュ?ションを行う基礎技術を学ぶ。物理系の可視化の手法を学ぶ。
14. カオス系の力学を決定論的ならびに確率論的なコンピューターシミュレーションで体験、理解する。
15. 行列および行列力学の数値的取り扱いを学び、量子力学の応用を習得する。 |
| 授業の詳細3 |
テキストまたは参考書
実験時または実験に先立ち配付する。
学生に対する評価
取組姿勢50点、レポート50点、合計100点
60点以上を合格とする．
備 考：＜成績評価の基準＞
ＡＡ：特に優れた成績を示したもの
Ａ ：優れた成績を示したもの
Ｂ ：良好と認められる成績を示したもの
Ｃ ：合格と認められる成績を示したもの
Ｆ ：不合格
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| 授業の詳細4 |
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| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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