応用物理実験

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 応用物理実験
科目番号 0077 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験・実習 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材
担当教員 大枝 真一,齋藤 康之,SAPKOTA ACHYUT

到達目標

各種物理現象を計測し、報告書にまとめられる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
各実験テーマに関する基礎的な測定原理を理解できる。最初から基礎的な測定原理を理解できる。基礎的な測定原理が最初は理解できず、再レポートなどを経て理解できる。基礎的な測定原理が理解できない。
測定器具を正しく取り扱うことができる。最初から測定機器を正しく扱える。注意を受けて、測定機器を正しく扱える。注意を受けても、測定機器を正しく扱えない。
正しい計測方法で測定できる。最初から正しい測定ができる。測定の誤りに気づき、再度測定できる。明らかに測定の誤ったデータをそのまま記録する。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
各種物理現象を計測し、報告書にまとめる。
授業の進め方・方法:
2週ずつ、6つのテーマに取り組む。最初の週は実験を行い、次の週は報告書をまとめる。
また、英語文献の和訳にも取り組む。
注意点:
基礎科学、物理学の授業内容、応用数学の内容を十分に理解しておくこと。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 諸注意、測定値の処理方法、レポートのまとめ方について理解できる。
2週 力学「測定結果の評価」
電磁気「RLC回路による過渡特性」
各物理現象を正しく計測できる。
3週 力学「測定結果の評価」
電磁気「RLC回路による過渡特性」
各物理現象を正しく計測できる。
4週 力学「測定結果の評価」
電磁気「RLC回路による過渡特性」
各物理現象を正しく計測できる。
5週 力学「測定結果の評価」
電磁気「RLC回路による過渡特性」
各物理現象を正しく計測できる。
6週 物性「生体情報計測」
電磁気「ダイオードの特性測定」
各物理現象を正しく計測できる。
7週 物性「生体情報計測」
電磁気「ダイオードの特性測定」
各物理現象を正しく計測できる。
8週 物性「生体情報計測」
電磁気「ダイオードの特性測定」
各物理現象を正しく計測できる。
2ndQ
9週 物性「生体情報計測」
電磁気「ダイオードの特性測定」
各物理現象を正しく計測できる。
10週 光学「光の回折現象の測定」
力学「梁のたわみによるヤング率の測定」
各物理現象を正しく計測できる。
11週 光学「光の回折現象の測定」
力学「梁のたわみによるヤング率の測定」
各物理現象を正しく計測できる。
12週 光学「光の回折現象の測定」
力学「梁のたわみによるヤング率の測定」
各物理現象を正しく計測できる。
13週 光学「光の回折現象の測定」
力学「梁のたわみによるヤング率の測定」
各物理現象を正しく計測できる。
14週 演習「最小二乗法」の和訳 各物理現象を正しく計測できる。
15週 演習「最小二乗法」の和訳 各物理現象を正しく計測できる。
16週 まとめ 物理現象を計測することの意義について理解できる。

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力数学数学数学簡単な場合について、関数の極限を求めることができる。3
微分係数の意味や、導関数の定義を理解し、導関数を求めることができる。3
積・商の導関数の公式を用いて、導関数を求めることがができる。3
合成関数の導関数を求めることができる。3
三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。3
逆三角関数を理解し、逆三角関数の導関数を求めることができる。3
不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。3
置換積分および部分積分を用いて、不定積分や定積分を求めることができる。3
定積分の定義と微積分の基本定理を理解し、簡単な定積分を求めることができる。3
分数関数・無理関数・三角関数・指数関数・対数関数の不定積分・定積分を求めることができる。3
自然科学物理力学力のモーメントを求めることができる。3
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。3
重心に関する計算ができる。3
一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。3
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。3
波動波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。3
横波と縦波の違いについて説明できる。3
波の重ね合わせの原理について説明できる。3
波の独立性について説明できる。3
2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。3
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。3
ホイヘンスの原理について説明できる。3
波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。3
自然光と偏光の違いについて説明できる。3
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。3
波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。3
電気オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。3
物理実験物理実験測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。3
安全を確保して、実験を行うことができる。3
実験報告書を決められた形式で作成できる。3
有効数字を考慮して、データを集計することができる。3
力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
波に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
光に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
電子・原子に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。4
工学基礎工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。3
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。3
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。3
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。3
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。3
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。3
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。3
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。3
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。3
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。3
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。3
専門的能力分野別の専門工学電気・電子系分野電気回路電荷と電流、電圧を説明できる。3
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。3
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。3
R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。3
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。3
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。3
インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。3
RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。3
RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。3

評価割合

レポート合計
総合評価割合100100
基礎的能力00
専門的能力100100
分野横断的能力00